시바우라 공업 대학의 묘교 교수는 체온과 외기온의 약간의 온도차로 안정적으로 발전할 수 있는 웨어러블 열전 발전기와 그 제조 방법을 개발.단열성 멜라민 스폰지를 사용함으로써 유연성, 경량성, 저비용을 실현했다.
웨어러블 열전 발전기(w-TEG)는 체온을 연속적으로 전기로 변환하여 전자 장치를 구동할 수 있다.그러나, 열전 재료의 발전 효율이 나쁜 것, 착용시의 온도차가 작은 것, 무거운 것, 유연성이 필요한 것 등이, w-TEG의 응용을 방해하고 있다.또한, 종래의 수치 해석에 기초한 구조 설계에서는, 강제 냉각을 이용했기 때문에, 횡 방향의 열전달은 무시되고 있었다.
본 연구에서는 "유한 요소 시뮬레이션"이라는 방법을 사용하여 실용화를 위한 실마리가 되는 요소를 찾아 최적의 w-TEG를 설계하였다.극히 낮은 열전도율(0.03W/mK)의 멜라민 스폰지를 밀봉재로서 사용하는 것으로, 냉각용 히트 싱크를 사용하지 않고, 우수한 굽힘 내구성, 경량성, 통기성, 저비용성을 실현한 새로운 π형 w-TEG'를 제작하였다.
実証実験では、わずかな温度差5K（5℃）で静止時に1平方センチメートルあたり7マイクロワット（μW/cm2）、歩行時（風速毎秒1メートル）に29マイクロワット（μW/cm2）を発電することを確認。従来品に用いられるポリジメチルシロキサン（PDMS）より柔軟性があり、曲げ張力が5分の1程度だった。
이번 제조에 성공한 열발전기는 면적 3.61평방센티미터, 두께 5밀리미터, 양 1.75그램, 굽힘장력 0.03N, 비용 6.5US달러(약 710엔) 정도로 스마트워치를 구동할 수 있다.
향후는 반도체나 열전 디바이스 관련 기업과 공동으로, 미소한 전원 장치로서 구체적인 충전 기기에의 적용을 목표로 설계·개발을 진행해 나갈 예정이다.
