スタートアップ企業の米Reach Powerは2024年5月23日、無線周波数（RF）を利用したワイヤレス給電（WPT: wireless power transfer）システムを開発し、無人航空機（UAV）に給電するデモの成功を発表した。 このシステムの開発は、米DARPA（国防高等研究計画局）のBAA（広域機関公示）資金提供プロジェクトに基づいて実施された。アメリカ航空宇宙局（NASA）でのデモでは、飛行中のドローンに向けて256Wの電力を照射した。 同システムは、送電側装置からの距離が約6mの範囲で飛行中のドローンに給電できる。デモでは、4台の送電装置がメッシュネットワークを構築して協調することで、ドローンに搭載された受電装置に50Wの電力を供給した。 この給電装置は、Wi-Fiのメッシュネットワークの動作と同じように、カバー範囲内にある機器に途切れることなく給電する。そのため、工場

Google DeepMindは、大規模言語モデル（LLM）を利用した新手法「FunSearch」を用いて、数理科学において長年の未解決問題である「cap set（キャップ集合）問題」の新しい解を発見した。さらに、現実世界で多様な応用が可能な「ビンパッキング（箱詰め）問題」の、より効果的なアルゴリズムも見つけた。この研究は2023年12月14日付で『Nature』に掲載され、科学や数学の未解決問題に対して、LLMを使って新しい発見をした初めての研究例になるという。 LLMは概念を組み合わせることに優れており、読み書きやコーディングができて、問題解決を支援する便利なアシスタントだ。しかし、LLMはまるで「幻覚」を見たかのように、事実とは異なる情報をもっともらしく生成して出力することがあるという点が明らかになっており、LLMを使用して立証可能な正しい発見をすることは困難だ。 そこで研究者らは、

理化学研究所（理研）は2023年4月14日、外部から加えられた力の左右方向を見分け、一方向にのみ変形するゲル材料を開発したと発表した。「エントロピー増大」に逆らう能力を持つ材料で、物質の分離やエネルギーの回収、生物の行動の制御など幅広い分野での活用が期待できる。研究成果は4月13日（現地時間）付の科学雑誌『Science』オンライン版に掲載された。 理研などの研究グループは、水中に分散した酸化グラフェンのナノシートに磁場を加え、全てのナノシートを斜めに配向させた後、あらかじめ水中に溶解させておいたモノマーと架橋剤を重合することで新たなゲル材料を合成した。 このゲルに上から横方向に力を加えると、左向きの力に対してはナノシートがたわみ、ゲルは容易に変形する一方、右向きの力に対してはナノシートがたわまず、ゲルは強固に抵抗する。この左右の力に対する硬さには67倍もの差があり、ゲルはあたかも「中心か

テキサス大学ダラス校を中心とする研究チームは、ねじったり伸ばしたりすることで電気を発生させるハイテク糸の改良に成功した。構造がウールや綿糸とよく似たこの「ツイストロン（twistron）」と呼ばれるハイテク糸の改良に関する研究成果は、『Nature Energy』誌に2023年1月26日付で公開されている。 2017年に初めて報告されたツイストロンは、太さが毛髪の1万分の1という極細のカーボンナノチューブの繊維で構成されている。初期のツイストロンは、カーボンナノチューブをより合わせて伸縮性のあるコイル状にし、引っ張ったりねじったりすることで機械的エネルギーを電気に変換した。 研究チームが改良したツイストロンは、コイル状ではなく、一般的な撚糸と同じような形でカーボンナノチューブ繊維を3本より合わせて作製した。ただし一般的な撚糸は、個々の繊維を一方向により合わせてから、それらを逆方向により合わ

飲み込めるカプセル型デバイスは、医学分野におけるさまざまな診断や治療への応用が期待されている。しかし開発を妨げる要因として、デバイスへどのように電力を供給するのかという課題がある。 全長が6mを超える小腸は、検査機器が届きづらい臓器として知られている。この問題を解決するためにカプセル型のカメラが開発された。このカメラは、イメージング、フィジカルセンシング、薬物送達などに利用できるが、電力供給が問題となる。現在は、サステナブルではない使い捨て一次電池が使用されている。 ニューヨーク州立大学ビンガムトン校の研究チームは、小腸で選択的に発電するカプセル型の微生物燃料電池を開発した。研究成果は、『Advanced Energy Materials』誌に2022年11月28日付で公開されている。 新しいカプセル型バイオ電池は、細菌を利用して低電力を作り出し、センサーやWi-Fiに供給するというものだ

マサチューセッツ工科大学（MIT）コンピュータ科学・人工知能研究所（CSAIL）の研究チームは、宇宙空間での利用を想定し、電磁石を利用して自己変形するモジュール式ロボットを開発した。1辺60mmの電磁石をフレームに持つキューブ「ElectroVoxel」を使ってロボットをボクセル化し、各キューブが引力と斥力を利用して転がりながら移動することで、モーターや推進剤が無くても形状を変えられる。研究結果は、2022年5月のロボット工学とオートメーションに関する国際会議「ICRA 2022」で発表する予定だ。 自己変形できるモジュール式ロボットは、宇宙探査、捜索救助、形状変形インタフェースなどへの適応が期待されている。しかし、従来システムの多くはモーターやギアなど機械部品を利用するため、複雑でかさばり、コストもかかっている。 そこでCSAILの研究チームは、電磁気力に着目し、小型で製造しやすく、安価

テキサス大学ダラス校を中心とする国際研究チームは、駆動速度が高まると収縮量も増大するカーボンナノチューブ（CNT）ヤーン製の人工筋肉を開発した。新しいCNT人工筋肉は、電気化学的駆動を採用しており、CNTをポリマーコーティングして単極性にしている。研究の詳細は、『Science誌』に2021年1月29日付で公開されている。 CNTヤーンは、正または負のイオンが取り込まれると長さが収縮し太さが拡大するため、人工筋肉に適した材料だ。CNT人工筋肉は、電圧をかけることで人工筋肉と周囲の電解質の間で正または負のイオンの移動を起こし、筋肉を収縮または伸長させる。 電気化学的に駆動するCNT人工筋肉は、比較的高いエネルギー変換効率を持つため注目されているが、一方で課題もある。正または負のイオンの移動は電位がゼロになるまで続き、その後移動するイオンが逆転する。この双極性駆動が人工筋肉としてのストロークを

九州大学は2019年12月16日、名古屋大学と共同で、1滴の水滴から5V以上の発電ができる技術を開発したと発表した。 IoTの適用範囲が広がるに従って、さまざまな環境下でセンサーを駆動するための技術として、環境に存在する熱や振動などを電力に変える環境発電（エネルギーハーベスティング）技術が従来から研究されている。また、水力は代表的なクリーンエネルギーの1つだが、その活用は大規模な水力発電などほとんどで、工場配管などの小規模または微小流体デバイスなどにおける小さな流れはこれまで活用が進まなかった。 今回開発した発電技術は、半導体の原子層材料である二硫化モリブデンを、1原子レベルの薄さの状態でプラスチックフィルム上に成膜。その両端に電極を形成して45°に傾けて水滴を落とし、二硫化モリブデンの表面を滑らすことで電圧を発生させるものだ。1滴落とすとパルス状の5Vから8Vの電圧が発生する。 従来グラ