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WiMAXやメッシュ型無線LANの導入事例、エネルギー・ハーベスト技術 (Energy Harvesting)など、世界の最新情報を紹介しています。 米国のベンチャー企業 EPGL Medical社は、次世代コンタクトレンズに組み込めるMEMS圧電発電デバイスを開発しました。 発電デバイスの構造は明らかでないですが、まばたきや、眼球の動きで発電できるそうです。 眠っている間も、REM睡眠の最中は発電できるでしょう。 眼圧や血糖値(涙のグルコース濃度)を24時間連続計測できるコンタクトレンズは、開発されていますが、いずれもワイヤレス給電を電源としています。 エネルギー・ハーベスティングを電源とするコンタクトレンズが作れたら、世界初となるでしょう。 (今回、開発されたのは、コンタクトレンズ用の発電デバイスであり、コンタクトレンズではありません) 用途としては、Google Glassのようなウ
WiMAXやメッシュ型無線LANの導入事例、エネルギー・ハーベスト技術 (Energy Harvesting)など、世界の最新情報を紹介しています。 先週に続いて、ジョージア工科大学のZhong Lin Wang教授らの発表です。 Wang教授らは、力学的エネルギーを圧電素子で電気エネルギーに変換し、整流し、二次電池に充電する(化学エネルギーに変換する)という従来のプロセスを、1ステップで実現する自動充電電池を開発しました。 力学的エネルギーを直接化学エネルギーに変換します。 Wang教授が持っているのは、カソード(正極)、アノード(負極)、分離膜です。 これらを重ねると、自動充電電池ができあがります。 カソード(左写真の上部)はLiCoO2、アノード(左写真の下部)はTiO2でできています。 電極間の分離膜は、圧電性ポリマーPVDFです。 この電池を、靴のかかとにつけて踏んだりすることで
WiMAXやメッシュ型無線LANの導入事例、エネルギー・ハーベスト技術 (Energy Harvesting)など、世界の最新情報を紹介しています。 二つの物質をすり合わせると、静電気(摩擦帯電)が生じます。 ジョージア工科大学のZhong Lin Wang教授らのグループは、 この静電気を利用して発電するデバイスを開発しました。 発電デバイスは、デュポン社のカプトンフィルムとアクリル樹脂(PMMA)の間に、ポリマーのスペーサで隙間をあけた構造です。 押さえたり離したりすることで、静電容量が変化して発電することができます。 上の図では省略されていますが、PMMA表面には、ナノワイヤが形成されており、摩擦がおきるようになっています。 原理的には、エレクトレット発電と似ていますが、カプトンとアクリル樹脂との摩擦で帯電が生じますので、エレクトレットのように予め帯電させておく必要はありません。 ま
WiMAXやメッシュ型無線LANの導入事例、エネルギー・ハーベスト技術 (Energy Harvesting)など、世界の最新情報を紹介しています。 圧縮空気自動車関連の記事です。 Lightsail社の紹介がWiredに出ていましたので、この機会に情報をアップデートします。 「電力網の再発明」を狙う、少壮の天才女性科学者:ダニエル・フォン (2012年7月5日、WIRED) Lightsail社の圧縮空気エネルギー貯蔵(CAES: Compressed Air Energy Strage)技術は、電力から圧縮空気を作り、再び電力に戻したときに、70%のエネルギー効率になるとのこと。もしも実用化すれば、レアメタルフリーで安価な、スマートグリッドの有力な蓄電技術になるでしょう。 上の図では、電力から圧縮空気を作るときに、90%のエネルギーが熱として(Heat Storageに)保存されると説
2012年6月4日、米国City Labs社は、トリチウムを燃料とするマイクロ原子力電池NanoTritiumを発売したことを発表しました。 以前の記事で、Widetronics社の原子力電池を紹介しました。 Widetronics社の製品はSiC半導体を使っていましたが、City Labs社の製品は、GaP(リン化ガリウム)を使っています。 SiCもGaPも、バンドギャップの広い半導体で、トリチウムのベータ崩壊で放出される電子の運動エネルギーを効率よく回収できるとのこと。 マイクロ原子力電池を開発する他社が使っている半導体は、Qynergy社がSiC、BetaBatt社がシリコンです。 バンドギャップも重要ですが、電子が放出される方向を制御できないベータ崩壊から効率的に発電するには、3次元的な形状も重要と思われます。 City Labs社のプレスリリースには、寿命は20年以上と書かれてい
WiMAXやメッシュ型無線LANの導入事例、エネルギー・ハーベスト技術 (Energy Harvesting)など、世界の最新情報を紹介しています。 ウィスコンシン大学マディソン校の研究者が、逆エレクトロウェッティング現象を利用した発電方式を発明し、ベンチャー企業InStep NanoPower, LLCを設立しました。 靴発電で、数W発電して、靴を無線LANのノードにしようというのですが... エレクトロウェッティング現象とは、電圧をかけると疎水性化合物表面のぬれ性(水とのなじみやすさ)が増す現象です。 逆エレクトロウェッティングとは、その逆の現象、とのことです。 導電性液体(例えば水銀など)を誘電体で覆われた2枚の電極ではさみ(=コンデンサと思ってください)、電圧を印加してから、電極間距離を縮めるように圧縮すると、流体が平面上に広がって静電容量が変化する、というような原理を利用して、発
WiMAXやメッシュ型無線LANの導入事例、エネルギー・ハーベスト技術 (Energy Harvesting)など、世界の最新情報を紹介しています。 ミシガン大学の研究グループは、mmスケールの振動発電デバイスを開発しました。PZTの振動発電素子、整流回路、昇圧回路、電気二重層キャパシタも込みで、1セント硬貨より小さいデバイスです。 振動数155Hz、最大加速度1.5G(Gは重力加速度)の振動で200μW発電するとのことです。 また、広帯域の振動で発電できるとのことです。報道資料で14Hzと書かれているのは、半値幅のことと思います。 発電部分のPZTの体積は27mm3です。3mm角のサイコロではなくて、シリコン単結晶上にPZTバルクセラミックスを接合し、研削して作った薄膜です。 用途としては、振動する機械につけて、モニタリング用のワイヤレスセンサーネットの電源にすることを想定しています。
スタンフォード大学、ペンシルバニア州立大学、ミラノ大学の研究グループは、新しい方式の塩分濃度差発電(浸透圧発電)デバイスを開発しました。海水と淡水があれば、発電できます。 彼らは、エントロピー電池と呼んでいます。 塩分濃度差発電は、海水と淡水の塩分の濃度差(浸透圧)を利用して発電する方式です。 過去の記事 海水と淡水で塩分濃度差発電:オランダで実用化するか? [2009/04/26 22:18] では、イオン分離膜を使う方式を紹介しました。 今回開発された方法は、高価なイオン分離膜を使わず、高い効率で発電できる方式です。 塩素イオンを吸収・放出する銀の電極と、 ナトリウムイオンを吸収・放出する二酸化マンガンの電極を用意します。 この2つの電極の周りの水を淡水から海水に、海水から淡水に入れ替えると、 そのたびにイオンが電極を出入りし、電流が流れます。 淡水と海水を混合するとエントロピーが増加
WiMAXやメッシュ型無線LANの導入事例、エネルギー・ハーベスト技術 (Energy Harvesting)など、世界の最新情報を紹介しています。 オランダのレーワールデン(Leeuwarden)市は、締切り大堤防(Afsluitdijk)の近くにあります。同市のWETSUS研究所では、海水と淡水の塩分濃度差を利用した発電を研究しています。 オランダの締切り大堤防(Afsluitdijk)は、ゾイデル海の一部を締切る全長30kmの堤防です。1922年に堤防が建設され、内側は淡水湖(アイセル湖)になっています。 WETSUS研究所では、持続可能な水利用技術の研究を行っており、研究テーマの一つが、塩分濃度差発電です。"Blue energy"と呼んでいます。 塩水と淡水の間を、塩素イオンのみを通す膜と、ナトリウムイオンのみを通す膜で仕切ると、塩素イオンの入った水、ナトリウムイオンの入った水が
WiMAXやメッシュ型無線LANの導入事例、エネルギー・ハーベスト技術 (Energy Harvesting)など、世界の最新情報を紹介しています。 ブラザー工業は、2010年7月21日~23日のテクノフロンティア2010に、乾電池型振動発電機を展示します。 リモコンなどに入れて、振って使います(下の写真参照)。 周波数4~8Hzで平均出力10~180mW(ピーク出力 0.2~2.0W)が得られるとのことです。 この振動発電機が、海外でも話題になっています。 まず、7月16日に、Tech-On!の英語サイトに紹介記事が掲載され、 それがCNETやGizmodoなどの力のあるメディアに転載されて、 全世界に広がっていっています。 エネルギー・ハーベスティング関連のニュースの中でも、 かなりのヒットになりそうな勢いです。 「乾電池の代わりに入れて振って使う」というコンセプトの 分かりやすさが一
WiMAXやメッシュ型無線LANの導入事例、エネルギー・ハーベスト技術 (Energy Harvesting)など、世界の最新情報を紹介しています。 エネルギー・ハーベスティング関連の国際標準化の動きのひとつを紹介します。 中国では、モノのインターネットの発展を促すため、様々な措置を講じていますが、そのひとつが、国際標準の制定への積極的関与です。 以前の記事でも紹介しましたが、モノのインターネットとは、RFID技術などを使って、あらゆるモノをインターネットに接続しようという取り組みです。欧州が言い始めたもので、中国もその普及に力を入れています。 人民網日本語版(2010年4月2日)によれば、 2010年の中国IOT産業市場は2000億元(約2.7兆円)に達し、2015年にはIOT全体の市場規模が7500億元(約10兆円)に達すると見られ、年間成長率は30%を超える予測だ。市場の将来性はコン
WiMAXやメッシュ型無線LANの導入事例、エネルギー・ハーベスト技術 (Energy Harvesting)など、世界の最新情報を紹介しています。 米国のWidetronix社は、25年間使える超小型の原子力電池を開発しました。 エネルギー・ハーベスティング(環境発電)とは違って、一次電池の一種ですが、同じような用途への活用が想定されています。 この原子力電池の、燃料にあたるものは、トリチウム(三重水素)です。 トリチウムの原子核は、陽子ひとつと中性子ふたつからできています。トリチウムは、「ベータ崩壊」を起こして電子を放出し、ヘリウム3(原子核は、陽子ふたつと中性子ひとつからできています)へと変化します。 この「ベータ崩壊」の半減期は、12.3年です。トリチウムの原子は、一定の確率でベータ崩壊を起こして徐々にヘリウム3に変わっていきますが、その速度は、12.3年毎に、半分になるというペー
WiMAXやメッシュ型無線LANの導入事例、エネルギー・ハーベスト技術 (Energy Harvesting)など、世界の最新情報を紹介しています。 最近、モノのインターネット(IoT: Internet of Things)への注目が高まってきています。 日本でいうところの「ユビキタスネット」とも通じるところがありますが、ターゲットはより明確です。 RFID技術などを使って、あらゆるものをインターネットに接続しようというものです。 欧州が言い始めた「モノのインターネット」は、中国も注目しており、国際標準化を目指す動きも活発になってきました。 モノのインターネットを実現するために必須の技術のひとつが、エネルギー・ハーベスティングです。膨大な数のモノをインターネットに接続する場合に、その電源を、交換が必要な電池に頼るわけにはいきません。 長期間、燃料補給や交換をせずに電力を供給し続ける技術と
WiMAXやメッシュ型無線LANの導入事例、エネルギー・ハーベスト技術 (Energy Harvesting)など、世界の最新情報を紹介しています。 エネルギー・ハーベスティング・デバイスは、もしも電池程度のコストで作れれば、潜在市場は数兆円にもなります。取り替えに要する人件費まで考えると、電池より高くても、電池を代替していく可能性はあります。 この、電池代替市場を目指して開発されているエネルギー・ハーベスティング製品があります。 形を見れば一目瞭然、乾電池を抜いて差し替えるだけで使えるはずです。 もし発電量が十分であれば。 上の写真は、M2E Powerが開発中の、振動発電機です。 中・下の写真は、フレキシブル太陽電池を巻きつけた充電式乾電池です。 もしも実用化できれば、すぐにも使えそうです。 しかし、発電可能量を計算すると、実用性に乏しいことはすぐわかります。 振動発電機の場合は、オフ
WiMAXやメッシュ型無線LANの導入事例、エネルギー・ハーベスト技術 (Energy Harvesting)など、世界の最新情報を紹介しています。
WiMAXやメッシュ型無線LANの導入事例、エネルギー・ハーベスト技術 (Energy Harvesting)など、世界の最新情報を紹介しています。 ひきつづき、エネルギー・ハーベスティング技術の紹介です。 EnOceanという会社をご存知でしょうか。ドイツのシーメンスからのスピンオフ企業です。無電源のワイヤレス・スイッチを製造しています。 EnOceanのスイッチは、指で押したときのエネルギーで発電し、無線で信号を送信します。 配線が必要ないので、可動式の壁など、どこにでもスイッチをつけることができます。 この便利なスイッチは、すでに1万棟以上のビルで使われています。 WTRS社の予測によると、このEnOceanのスイッチは2013年には 売り上げが14億ドル(約1,500億円)に達するだろうとのこと。 WTRSレポートはこちら(販売はデータリソース社でも承ります) EnOcean社は、
WiMAXやメッシュ型無線LANの導入事例、エネルギー・ハーベスト技術 (Energy Harvesting)など、世界の最新情報を紹介しています。 拡張現実(AR:Artificial Reality)とは、現実環境の情報に電子情報を合成して提示する技術です。 米国シアトルにあるワシントン大学では、コンタクトレンズ上にLEDで拡張現実(AR)のディスプレイを作って情報を表示させる研究をしています。 コンタクトレンズの中に入るような小さいバッテリーはないので、このコンタクトレンズの電源供給には、電波エネルギーのハーベスティング(RFハーベスティング)や太陽電池が使われます。 電波で給電して4×4のLEDを点灯させるプロトタイプを製作し、生きているウサギの眼に20分間入れて問題が生じなかったとのこと。 実用化を目指して、安全性を確保する技術や、ディスプレイ上の像を見せる技術など含めて総合的に
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