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Tech カリフォルニア工科大学、ヒトの動きを動力源にするウェアラブルセンサー開発!

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カリフォルニア工科大学、ヒトの動きを動力源にするウェアラブルセンサー開発!

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skeezeによるPixabayからの画像

心拍数や血糖値などが測定できるウェアラブルセンサーのおかげで、24時間の健康状態モニタリングが手軽になった。センサーによる連続モニタリング時間は長くなったものの、まだ定期的な充電は必要だ。また、バッテリーがかさばるという課題もある。

こうしたことから、カリフォルニア工科大学の研究チームは、装着した人の動きをセンサーの動力源にできる技術を開発した。同技術では、シンプルな方法で運動電力を収集/蓄積して利用する。

摩擦で発生した電気を利用

研究チームは以前、汗に含まれる健康指標をモニタリングするセンサーの電力を汗自体から得る技術を開発している。

新しく開発した方法は、静電気を発生させるのとよく似ている。腕の内側と胴にポリイミドおよび銅のシートを装着。人が腕を動かした際にシート同士が擦れて、摩擦電気を生成する。

同システムは「ナノ発電機」とも呼ばれ、これ自体は特に目新しい技術ではない。

安価で一般的な材料から作れる

研究チームによる発明は、ナノ発電機を安価で耐久性のある材料を用いたこと。材料は市販のもので、量産につなげやすいとの利点がある。

また、このセンサーは電力要件が低く、ナノ発電機から得た微弱な電力でも十分機能する点も、実用面で有利だ。ナノ発電機が40Wの電球に電力供給するには100m2のプレートが必要とのことだが、蓄積された電力を利用する同センサーなら、座りがちな人に装着しても生体データ収集およびBluetoothを介したデータ送信が可能となっている。

研究チームは最終的に、汗や太陽光による発電と併せて機能するウェアラブルセンサーを開発し、安定したセンシングにつなげる意向だ。

参照元:New Device Powers Wearable Sensors Through Human Motion/ Caltech Logo
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