衣服の摩擦で生じる静電気を活用したウェアラブル発電技術の創出

• 研究課題/領域番号: 24K00848
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 坂元 博昭 福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (70552454)
• 研究分担者: 坂元 知里 福井工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (10711492)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2027年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2026年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2025年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2024年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
• キーワード: 摩擦帯電発電 / ナノ繊維 / ウェアラブル / 自己発電

研究開始時の研究の概要

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。