人体エネルギーを電気に変えるシャツを開発
credit:University of California-San Diego
 人体には無限の可能性がある。そこからエネルギーを抽出することができれば、さぞや便利に違いない。

 アメリカ・カリフォルニア大学サンディエゴ校のナノテク研究者は、人体から発する汗と腕を振ったときの動きからエネルギーを抽出して電子機器に電力を供給する「ウェアラブル・マイクログリッド(小型発電網)」を開発している。

 そのデバイスをシャツに取りつければ、発電マンの出来上がりだ。スマホのバッテリーが不足した時に自ら発電した電力で補うことが可能になる。
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Wearable microgrid runs on renewable energy from the body

腕振りの摩擦と汗から発電

 ウェアラブル・マイクログリッドは、3つのコンポーネントをごく普通のシャツに統合したものだ。

 第一のコンポーネントは、袖とウエストに装着される「摩擦ジェネレーター」だ。これは歩いたり、走ったりしたときの腕振りによって生じる摩擦から発電する。

 負電荷を持つ素材を腕に、正電荷を持つ素材を腰の部分に取り付ける。すると腕を振ったときに2つの素材が擦れ合い、電気が発生するという仕組みだ。

 第二のコンポーネントは、シャツ裏側のちょうど胸のあたりに取り付けられる「バイオ燃料電池」だ。

 バイオ燃料電池には、汗に含まれる乳酸塩と酸素分子との間で電子を交換させる酵素が使われており、人間の汗から発電することができる。

 摩擦ジェネレーターとバイオ燃料電池は、うまい具合にお互いの弱点を補っている。前者は歩き始めればすぐに発電が行われるが、体の動きを止めれば発電も直ちに止まる。

 一方、バイオ燃料電池は汗をかくまで発電できないが、運動を止めても汗は残るので、しばらく発電を続けることができる。

 両システムの特徴を組み合わせたおかげで、バイオ燃料電池単体のときよりも2倍早く、摩擦ジェネレーター単体のときよりも3倍長く電気を供給できるようになったそうだ。
人体エネルギーを利用した発電システム
credit:University of California-San Diego

電気を保存し安定して供給させるスーパーキャパシタ

 だが、それぞれ発電システムに個性があるということは、長所でもあるが欠点にもなりうる。

 たとえばバイオ燃料電池は継続的に低い電圧を発生させるが、摩擦ジェネレーターが発生させるのはリズミカルな高電圧だ。電子機器をきちんと作動させるには、タイプの違う電圧をまとめ、安定した電圧にしなければならない。

 そこで第三のコンポーネント「スーパーキャパシタ」が登場する。

 バイオ燃料電池の電気が、蛇口からちょろちょろと流れる水だと想像してもらいたい。摩擦ジェネレーターのそれは、ホースからリズミカルに勢いよく放出される水だ。

 スーパーキャパシタはそうした水を溜めておくタンクだと思えばいい。ここに一時的に水(電気)を保存し、必要に応じて勢いを安定させて供給するのだ。
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credit:University of California-San Diego

3つのコンポーネントをシャツに取りつければ発電マンの完成だ

 あとはこれらのコンポーネントをシャツに取り付け、印刷した配線でつなぎ合わせ、防水コーティングを施して完成だ。

 実験として、被験者にマイクログリッド・シャツを着たまま10分間エアロバイクかランニングをしてもらったところ、運動中はもちろん、その後の20分の休憩時間でも、スマートウォッチを利用し続けることができたそうだ。

 こんなシャツが普及すれば、スマホの充電が切れそうでハラハラするなんて経験はもうなくなるはずだ。もう停電も怖くなるはず。

References:‘Wearable Microgrid’ Uses the Human Body to Sustainably Power Small Gadgets/ written by hiroching / edited by parumo
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1種類だけじゃなかった。最強の電気を放つ種から最弱の種まで、奥深いデンキウナギの世界。

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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2021年03月12日 18:34
  • ID:nD.kzQwH0 #

冬場静電気でバチっとなるたびに、この電気で充電できたら良いのに!!と思っていた夢が叶うときが来るのか!!!

2

2. 匿名処理班

  • 2021年03月12日 18:37
  • ID:ow914t6X0 #

自分静電気体質だから静電気を有効活用できないかと昔から思ってる

3

3. 匿名処理班

  • 2021年03月12日 18:38
  • ID:.pxOBLHw0 #

すごいね
発電も色んな所で色んなやり方が工夫されていて感心する

4

4. 匿名処理班

  • 2021年03月12日 18:41
  • ID:SH2a4Trw0 #

あはははw そして電気で走るモーターもつけたらプリウスみたいになるんじゃないの これ?

5

5. 匿名処理班

  • 2021年03月12日 18:54
  • ID:6oDwLrGS0 #

ブルーノ・サンマルチノでおまw

6

6. 匿名処理班

  • 2021年03月12日 19:43
  • ID:KYYsyHDO0 #

銀ピカにしてくれい

7

7. 匿名処理班

  • 2021年03月12日 19:43
  • ID:eRUJrf1b0 #

へん〜しん! ストロンガー!

見よ!必殺 電ショック! 男の命を かけてゆく〜♪

8

8. 匿名処理班

  • 2021年03月12日 19:45
  • ID:inwoTklO0 #

80年代SFの謎の銀色ピチタイツって発電するためだったのか!!!!!!

9

9. 匿名処理班

  • 2021年03月12日 19:47
  • ID:RqXAVKV60 #

ガソリンスタンドにセルフ給油に行ってくる ! !

10

10. 匿名処理班

  • 2021年03月12日 19:49
  • ID:AW0aCEmI0 #

電気式で身体を温める肌着なんかと組み合わせれば冬場の作業や極地で活動する人達の強い味方になりそうだな

11

11. 匿名処理班

  • 2021年03月12日 19:51
  • ID:1L1SuW2a0 #

俺なら絶対に「ストロンガー!」ってやると思う

12

12. 匿名処理班

  • 2021年03月12日 19:53
  • ID:6ajBFSjs0 #

ごわごわしてて着心地が悪そう

13

13. 匿名処理班

  • 2021年03月12日 20:05
  • ID:5kYocguA0 #

いつでも自家発電できるのか(意味深)

14

14. 匿名処理班

  • 2021年03月12日 20:07
  • ID:GPJcC5lW0 #

タンスの角に小指をぶつけた時の痛みと怒りで発電できるようになる日は近いな。

15

15.

  • 2021年03月12日 20:10
  • ID:cy1pTgwV0 #
16

16. 匿名処理班

  • 2021年03月12日 20:40
  • ID:CuaXPk5K0 #

面白そうなデバイスだけど、発電される電圧と電流については言及がなさげ。

17

17. 匿名処理班

  • 2021年03月12日 20:43
  • ID:hbwbzgNg0 #

>>14
あとヒジをぶつけた時に走る電気みたいなやつも!(* ー̀ ֊ ー́ )و✧

18

18.

  • 2021年03月12日 20:49
  • ID:pjRbaIiP0 #
19

19. 匿名処理班

  • 2021年03月12日 21:12
  • ID:gdXBu8mM0 #

自家発電の次元越えてきたなw

20

20. 匿名処理班

  • 2021年03月12日 21:14
  • ID:njtqXn7i0 #

ご家庭の洗濯機で洗濯できるのか

21

21. 匿名処理班

  • 2021年03月12日 21:44
  • ID:RqXAVKV60 #

次は、銀紙を噛んでカルバニー電流を発生させるヤツで一つ頼む。

22

22. 匿名処理班

  • 2021年03月12日 21:44
  • ID:Qmu4vwab0 #

マトリックス「ひらめいた!!」

23

23. 匿名処理班

  • 2021年03月13日 00:53
  • ID:oGPcQeXe0 #

自家発電で自家発電してスマホで動画再生して更に自家発電・・・
夢の永久機関の誕生

24

24. 匿名処理班

  • 2021年03月13日 00:53
  • ID:.xQC3gft0 #

ちょっと君のUSBを貸してください!!

25

25. 匿名処理班

  • 2021年03月13日 00:55
  • ID:L.aLbB1l0 #

これ着て雨に降られたらどうなるの?

26

26. 匿名処理班

  • 2021年03月13日 01:07
  • ID:1p1XURPG0 #

※21
ガルバニー電流、噛むとキーンとするの、あれ電流だったのか…!

27

27. 匿名処理班

  • 2021年03月13日 01:08
  • ID:YSyQCHXM0 #

ランニング中にこれ着たら点滅灯の電力くらいは工面できるのかな
でも汗吸っても洗えなさそうだなあ

28

28. 匿名処理班

  • 2021年03月13日 02:16
  • ID:Eqf0PAcO0 #

未来感あるデザインすこ

29

29. 匿名処理班

  • 2021年03月13日 04:38
  • ID:tiVx3MaS0 #

人が歩く事で発電する床もあるよね。
(アイデアは凄く良いんだけど実用化はされていない)

人間の活動って多くのエネルギーを伴うから、それを上手く電気エネルギーに変換出来ればエコなんだけど、色々と難しいのかな。

30

30. 匿名処理班

  • 2021年03月13日 07:05
  • ID:I4aNI4ja0 #

>>22
でてた!

31

31. 匿名処理班

  • 2021年03月13日 09:01
  • ID:Eqf0PAcO0 #

>>29
歩道とかそれじゃダメなんかね…

32

32. 匿名処理班

  • 2021年03月13日 09:32
  • ID:uwejjGyC0 #

※8
そういう宇宙服チックなのって、60〜70年代。

80年代にもなるともう、ターミネーターとか、
バック・トゥ・ザ・フューチャー2でマーティが
濡れても即乾の服や靴紐自動調整のスニーカーに
驚いていたような、ああいう未来観。

33

33. 匿名処理班

  • 2021年03月13日 09:53
  • ID:amDAimU10 #

>>9
やめとけ

34

34. 匿名処理班

  • 2021年03月13日 13:15
  • ID:0svltXrI0 #

雷に打たれそう((((;゚Д゚))))ガクガクブルブル

35

35. 匿名処理班

  • 2021年03月13日 13:39
  • ID:b5grz9.e0 #

米軍の兵士が使う電子機器用に量産されそうだね
電子機器のバッテリー重量を軽減できるから任務行動中の負荷も減る

36

36. 匿名処理班

  • 2021年03月13日 14:31
  • ID:.G2IV.T60 #

>>7
自分はこのシャツにでっかく「 S 」のマークをプリントしたい

37

37. 匿名処理班

  • 2021年03月13日 15:57
  • ID:5UrSgoAf0 #

????「つまり、光るキノコを食べたらバッテリーが回復するんだな?」

38

38. 匿名処理班

  • 2021年03月13日 17:49
  • ID:fH52f.2Q0 #

※29
※31
道路修繕や改修工事時のコスト跳ね上がるとかむしろ車道に取り付けて自動車の走行時の振動で発電のほうが上ってくらい発電コストが良くないとかまあ色々問題があるみたい
それに比べれば個人で使うスマホやスマートウォッチや懐中電灯とかを個人が発電・充電できる服くらいのほうがコストに見合ってるのかもね

39

39. 匿名処理班

  • 2021年03月13日 18:42
  • ID:GKMuxL4t0 #

TRONみたい

40

40. 匿名処理班

  • 2021年03月15日 20:22
  • ID:.A0qCK140 #

静電気とか落雷で爆発しそう

41

41. 匿名処理班

  • 2021年03月21日 23:48
  • ID:xKIruQwR0 #

アカツキ電光戦記の電光服やん!

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