湿気で発電する環境配慮型ストレッチャブル電池を開発(Researchers Create Moisture-Driven Tech That Powers Green Batteries — and Dissolves Spy Gear)

2026-07-01 ノースカロライナ州立大学(NC State)

ノースカロライナ州立大学(NC State)の研究チームは、空気中の水分に応答して動作する新しい紙ベース電子デバイスを開発した。この材料は、乾燥状態では安定しているが、湿度が高まると化学反応が進行し、電力を発生させる「グリーンバッテリー」として機能する。また、一定時間の使用後には基材が自然に分解・溶解するため、電子廃棄物の削減や情報漏えい防止にも役立つ。研究では、水分をトリガーとして発電や自己消失を制御できることを実証し、環境負荷の小さい使い捨てセンサーや医療機器、機密情報を扱う一時利用電子機器への応用可能性を示した。さらに、軍事・防衛分野では、回収できない監視機器やセンサーが使用後に自動的に分解する「消える電子機器(Transient Electronics)」としても利用が期待される。本成果は、持続可能な電子デバイスと自己消失型エレクトロニクスの実用化に向けた新たな材料設計指針を提供するものである。

湿気で発電する環境配慮型ストレッチャブル電池を開発(Researchers Create Moisture-Driven Tech That Powers Green Batteries — and Dissolves Spy Gear)
Stretchable battery. Image: Rajaram Kaveti

<関連情報>

次世代IoTデバイス向け、安全で高性能な湿気活性化バッテリー Safe, high-performance, moisture-activated batteries for powering next-generation Internet-of-Things devices

Rajaram Kaveti, Akshay Bhardwaj, Pei Liu, Ayemeh Bagheri Hashkavayi, […] , and Amay J. Bandodkar
Science Advances  Published:1 Jul 2026
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.aee2065

Abstract

Conventional batteries are heavy, nonconformal, and toxic, while energy harvesters offer low/variable power, rendering them unsuitable for emerging wearable, robotic, and other Internet-of-Things (IoT) devices. Here, we introduce a nontoxic, thin-film battery superior to several commercial batteries inspired by advances in water harvesting techniques. It scavenges ambient moisture to serve as its electrolyte, combining features of an energy harvester with attractive features of a battery (stable and high power). It functions in a wide range of environments and offers an open-circuit voltage of ~1.6 volts, specific capacity of ~52 milliampere-hours per gram, and specific energy of ~81 milliwatt-hours per gram. Unique pangolin skin–mimicking design imparts high flexibility, stretchability, and fill factor to the battery, ensuring conformability without compromising on capacity. Experimental and computer simulation studies reveal the distinctive materials and design features responsible for the battery’s impressive performance. Examples of a wireless wearable pulse oximeter and surveillance monitor with a unique kill switch that secures it from unauthorized access demonstrate the versatility of the battery to power various IoT devices.

0403電子応用
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました