立命館大と千葉大、荷電処理不要のエレクトレット型MEMS環境振動発電素子を開発

発表日:2021年12月20日

荷電処理不要のエレクトレット型MEMS環境振動発電素子を開発

～無線IoT端末の自立電源として期待～

立命館大学理工学部の山根大輔准教授と千葉大学先進科学センターの田中有弥助教らは、荷電処理が一切不要の自己組織化エレクトレット（SAE）（注1）をマイクロ機械構造に集積したエレクトレット（注2）型MEMS（注3）環境振動発電素子の開発に成功しました。提案技術を用いることで、これまで未踏であったエレクトレット型MEMS環境振動発電素子と電子回路のモノリシック集積化（ワンチップ化）が可能になります。本成果により、エネルギーハーベスティング技術（注4）のキーテクノロジーであるMEMS環境振動発電素子の小型化・高性能化・生産性向上がより加速し、電池・配線・利用環境フリーの次世代自立電源として無線IoT（注5）端末などへの導入が期待されます。本研究成果は、2021年12月20日14時（日本時間）に米国物理学協会が発行する学術雑誌「Applied Physics Letters」に掲載されました。

【本件のポイント】

・荷電処理不要のエレクトレット型MEMS環境振動発電素子を実現

・常温の成膜プロセス（真空蒸着法）のみでエレクトレットを形成可能

・MEMSと電子回路のモノリシック集積も可能

【研究支援】

本研究はJST戦略的創造研究推進事業「微小エネルギーを利用した革新的な環境発電技術の創出（CREST・さきがけ複合領域）（研究総括:谷口 研二、副研究総括:秋永 広幸）」の研究課題「多層エレクトレット集積型 CMOS-MEMS 振動発電素子の創製（研究者:山根 大輔）」、「極性分子配向薄膜を備えた新規振動発電器の創生（研究者:田中 有弥）」、日本学術振興会（JSPS）科学研究費基盤研究（C）「セキュアIoTデバイスに向けたMEMS自壊設計技術の開発（研究代表者:山根 大輔）」、同基盤研究（B）「アモルファス有機薄膜の自発的配向分極現象の機構解明と応用（研究代表者:石井 久夫）」、同基盤研究（C）「補償電荷測定法による極性分子配向薄膜の光誘起脱分極機構の解明と長寿命化（研究代表者:田中 有弥）」などの支援を受けて行われました。

※以下は添付リリースを参照

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添付リリース

https://release.nikkei.co.jp/attach/624264/01_202112201656.pdf