体温と外気温との温度差で、安定して発電できる装置を開発：ウェアラブルニュース

芝浦工業大学は、体温と外気温とのわずかな温度差で、安定した発電が可能な装置とその製造方法を開発した。断熱性のあるメラミンスポンジを封止材としたモジュール構造により、体温と外気温との温度差を保つことができる。

[MONOist]

　芝浦工業大学は2021年7月19日、体温と外気温とのわずかな温度差で、安定した発電が可能な装置とその製造方法を開発したと発表した。同大学工学部 教授の苗蕾氏による成果だ。

　ウェアラブル電子デバイスの普及により、人体熱で発電する熱電発電機の開発が期待されている。今回の研究では、断熱性に優れたメラミンスポンジを封止材として使用したモジュール構造を新たに考案。この構造を用いた熱制御により、体温と外気温との温度差を保つことで、安定した出力を備え、柔軟かつ軽量で、通気性に優れた低コストの熱発電素子を作製した。

メラミンスポンジの断熱効果による人体表面と熱電発電機の外気と接する面との温度差（外気温23.8℃、熱発電機外部温度30.3℃、皮膚温度35.5℃） 出典：芝浦工業大学

　この熱発電素子が、5Kというわずかな温度差で、静止時に7μW/cm²、風速1m/秒の歩行時に29μW/cm²を発電することを確認した。従来のPDMS（ポリジメチルシロキサン）より柔軟性に優れ、曲げ張力が5分の1程度となっている。

開発した装置の柔軟性 出典：芝浦工業大学

　今回の実験では、面積3.61cm²、厚み5mm、量さ1.75g、曲げ張力0.75gの熱発電機を製造した。スマートウォッチを駆動可能で、熱発電機の製造コストは6.5米ドル程度となる。

　今後は、半導体や熱電デバイスの関連メーカーと連携し、実際の充電機器への適用を目指して設計、開発を進める。

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