湿気誘起による持続可能な高出力発電デバイスの開発と再生可能エネルギーの実現

• Project/Area Number: 25K15540
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 64050:Sound material-cycle social systems-related
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 夏木 俊明 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (10432171)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金 翼水 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (40397302)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2027: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2025: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: エネルギー変換 / 多機能センサー

Outline of Research at the Start

NiとAlを用いた層状複水酸化物（LDH）と、PVAおよび尿素・リン酸を含む混合ゲルを組み合わせて、水分応答性に優れた機能性フィルムを作製する。LDHは層間に陰イオンや水分子を保持し、官能基(-OH,-COOH)と水分子との相互作用によってH+が解離・移動する。この現象はグロッタス機構に基づいており、水分がフィルム内部に拡散することで、官能基を介してH+が移動し、最終的に電位差が発生する。これにより、電圧発生材料としての性能と湿度センサとしての応用可能性を評価する。LDHの多孔構造とゲル中の官能基が相乗効果を生み、水分に対して高い感応性を示すことが期待される。