Wearable power generation utilizing static electricity generated by friction between clothes

• Project/Area Number: 24K00848
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: 坂元 博昭 福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (70552454)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 坂元 知里 福井工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (10711492)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2027: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000); Fiscal Year 2026: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2025: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2024: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
• Keywords: 摩擦帯電発電 / ナノ繊維 / ウェアラブル / 自己発電

Outline of Research at the Start

異種高分子同士の摩擦運動によって生じる静電気を利用した摩擦帯電発電(TENG)は、微弱な電力を取り出す環境発電として注目されている。これまでに、申請者は摩擦帯電材料に直径1 μm以下のナノ繊維化された高分子ナノ繊維不織布を用いたF-TENG(Fiber-TENG)を開発した。F-TENGは、摩擦運動軸に依存せず全方位からの運動に対し、電気出力が得られるという従来のTENGにはない特徴が見出されたが、その機序は充分に理解されていない。そこで、本研究では、ナノ繊維不織布が摩擦する界面および不織布内部の摩擦挙動と静電気発生の関係について実験的手法と統計学的手法を組み合わせて明らかすることを目指す。