体温を発電に利用するという考え方は、珍しいものではない。実際、体温で光るライトなどが商品化されている。

しかし、米国のノースカロライナ州立大学の研究チームがこのほど発表したのは、体温で発電する薄いウェアラブルデバイス。従来のものより発電効率が良く、しかも曲げ伸ばしが可能だ。

将来的には心機能などの生体や環境をモニターする装置への活用を見込んでいる。

・発電効率がアップ

開発したのは、絆そうこうのようなパッチ。厚さ2ミリで、体に貼り付けることができる。

パッチは、熱伝導性のある素材を使ったレイヤーが体温を広げ、また表面のポリマー性レイヤーにより熱が逃げるのを防ぐようになっている。こうして中にためられた体温の熱が、パッチ中央にある発電機部分を通り発電されるという仕組みだ。

開発チームではこれまでもウェアラブルな体温発電デバイスの研究をしてきたが、ヒートシンクを使っていた旧タイプの発電効率は1平方センチあたり1μW以下。これに対し、今回のパッチは同20μWと格段に改善した。

・発電に最適なのは上腕

また、研究では、体温を集めて発電するのに最適の部位は上腕であることも分かった。

加えて、このデバイスをTシャツに組み込んだところ、ただ着ている場合でも1平方センチあたり6μW発電され、走った場合には16μWにアップすることも確認された。

研究チームの最終目的は、バッテリーなしで生体や環境をモニターする装置の開発だ。例えば、ユーザーの身体状況や環境のデータを同時にモニターして喘息症状を予想するようなデバイスが挙げられるとのこと。

「バッテリー不要」「ウェアラブル」であれば、健康機器以外にもさまざまなガジェットに活用できそうだ。

ノースカロライナ州立大学