荷電処理不要のエレクトレット型ＭＥＭＳ環境振動発電素子を開発～無線ＩｏＴ端末の自立電源として期待～

2021-12-20

2021-12-20 立命館大学,千葉大学,科学技術振興機構

ポイント

荷電処理不要のエレクトレット型ＭＥＭＳ環境振動発電素子を実現
常温の成膜プロセス（真空蒸着法）のみでエレクトレットを形成可能
ＭＥＭＳと電子回路のモノリシック集積も可能

立命館大学理工学部の山根大輔准教授と千葉大学先進科学センターの田中有弥助教らは、荷電処理が一切不要の自己組織化エレクトレット（ＳＡＥ）をマイクロ機械構造に集積したエレクトレット型ＭＥＭＳ環境振動発電素子の開発に成功しました。提案技術を用いることで、これまで未踏であったエレクトレット型ＭＥＭＳ環境振動発電素子と電子回路のモノリシック集積化（ワンチップ化）が可能になります。本成果により、エネルギーハーベスティング技術のキーテクノロジーであるＭＥＭＳ環境振動発電素子の小型化・高性能化・生産性向上がより加速し、電池・配線・利用環境フリーの次世代自立電源として無線ＩｏＴ端末などへの導入が期待されます。

本研究成果は、２０２１年１２月２０日（日本時間）に米国物理学協会が発行する学術雑誌「ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ」に掲載されました。

本研究は、ＪＳＴ戦略的創造研究推進事業「微小エネルギーを利用した革新的な環境発電技術の創出（ＣＲＥＳＴ・さきがけ複合領域）（研究総括：谷口研二、副研究総括：秋永広幸）」の研究課題「多層エレクトレット集積型ＣＭＯＳ－ＭＥＭＳ振動発電素子の創製（研究者：山根大輔）」、「極性分子配向薄膜を備えた新規振動発電器の創生（研究者：田中有弥）」、日本学術振興会（ＪＳＰＳ）科学研究費基盤研究（Ｃ）「セキュアＩｏＴデバイスに向けたＭＥＭＳ自壊設計技術の開発（研究代表者：山根大輔）」、同基盤研究（Ｂ）「アモルファス有機薄膜の自発的配向分極現象の機構解明と応用（研究代表者：石井久夫）」、同基盤研究（Ｃ）「補償電荷測定法による極性分子配向薄膜の光誘起脱分極機構の解明と長寿命化（研究代表者：田中有弥）」などの支援を受けて行われました。

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