東北大と山形大、衝撃エネルギーを電気エネルギーに変換できる軽金属複合材料を開発
発表日:2020年11月9日
衝撃を電気に変換できる軽金属複合材料を開発
－鉄コバルト系磁歪ワイヤをアルミニウム合金に埋め込んで、衝撃発電に成功－
【発表のポイント】
・磁歪ワイヤとアルミニウム合金からなる衝撃発電複合材料の開発に成功し、2本の磁歪ワイヤを撚って埋め込むことで、単位体積当たりの出力電圧が増大
・樹脂系の複合材料では耐えきれない衝撃にも耐えることができる
・電池の使用・交換が難しい高温環境下でのモノのインターネット（IoT）化へ期待
【概要】
自然界環境に広く存在する未利用の運動エネルギー（振動、衝撃など）から電気エネルギーを回収する環境発電が注目を集めています。東北大学大学院環境科学研究科（工学部材料科学総合学科）の成田史生教授グループと山形大学学術研究院（大学院理工学研究科担当）の村澤剛教授グループは、2本の鉄コバルト系磁歪ワイヤを撚ってアルミニウム合金に埋め込む技術を確立し、衝撃エネルギーを効率良く電気エネルギーに変換する軽金属複合材料を世界に先駆けて開発しました。これまで、逆磁歪効果を利用した振動・衝撃発電複合材料はエポキシ系母材に限られておりました。今回開発された金属母材の複合材料によって、強度が必要とされるアルミニウム合金製の自動車部材や高温環境で使用される輸送機器のエンジン駆動部からも電気信号が得られ、これらの部品に電源機能を付与することが可能となり期待されます。
本研究成果は、令和2年10月 Physica Status Solidi-Rapid Research LettersのVolume 14、Issue 10に掲載され、表紙でも紹介されました。
【詳細な説明】
＜背景＞
あらゆるモノがインターネットにつながるモノのインターネット（IoT）が全世界に破壊的イノベーションをもたらそうとしています。爆発的な勢いで増加しているIoT用センサの数は2030年に1兆個に達するといわれており、これらのセンサに電池を使用する場合、環境・資源・コスト面で極めて大きな社会問題となります。このため、自然界環境に広く存在する未利用の運動エネルギー（振動、衝撃など）から電気エネルギーを回収する環境発電が注目を集めており［1］、センサ駆動やデータ通信用の自立電源としての利用が期待されています。
※以下は添付リリースを参照
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添付リリース
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