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済州大、自ら発電し光に反応するエネルギー収穫器を開発

自家駆動新素材基盤の光電子センサー開発に期待


韓国の研究チームが自ら発電し光に反応するエネルギー収穫器を開発した。

韓国研究財団(ノ・ジョンへ理事長)は済州大学校のキム・サンジェ教授研究チームがヨード化硫化アンチモン(SbSI)化合物素材を使用して多機能感光性圧電ナノ発電器を開発したと8月1日に発表した。

ヨード化硫化アンチモンは三元系V-VI-VII半導体族物質。強誘電性、N型半導体、圧電特性などをもつ。圧電効果は原子が規則的に整列した結晶に一定の方向に圧力をかけると電気的分極が起き、この原理により圧力や振動を加えると電気が発生する効果をいう。

ナノ発電器は非常に小さい物質を利用して人体の動きなどの機械的エネルギーから電気エネルギーを収穫するもの。発電器が小さく軽いうえ駆動回路を単純化、集積化できる。着用型、携帯用、身体移植型機器に利用できる未来指向的技術。

研究チームは圧力、振動による自家発電と光検出特性を同時にもつ新たな強誘電性ナノ素材を活用してナノ発電器を発展させた。

素材に使われたヨード化硫化アンチモンは3元系物質で圧電、半導体、光反応特性などのさまざまな機能をもつ。これを使用して初めて製造された圧電ナノ発電器は2N(ニュートン)の小さい外力でも5V(ボルト)、150nA(ナノアンペア)の電流を生成し、赤色光を照射した際に0.1〜0.01秒で反応する優れた光スイッチング速度を示した。

研究に当ったキム・サンジェ教授は「今回開発したヨード化硫化アンチモンナノ発電器は自家発電、感光性圧電特性、光スイッチング、応答特性などが特徴。IoTリモートセンサーに役立つと思う」と話している。

本研究の成果は国際学術誌『Nano energy』8月号に掲載された。





[2018-08-09]

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