오사카 공립 대학 대학원의 Sengsavang Aphayvong 대학원생(박사 후기 과정 1년), 요시무라 타케준 교수 등의 연구 그룹은 효고 현립 대학 대학원, 오사카 산업 기술 연구소와 공동으로, U자형의 진동 증폭 파트를 설치한 소형 진동 발전 소자를 개발.사람의 보행 운동으로 생기는 진동으로부터의 발전 성능을 약 90배로 높이는 데 성공했다.
최근, 환경 중의 열이나 빛 등의 미소 에너지로부터 전력을 꺼내는 기술(에너지 하베스팅)이 주목받고 있다.그 중에서도 진동 물체의 운동 에너지로부터 전력을 추출하는 기술은 진동 발전이라고 불리며, 날씨와 기상에 좌우되지 않는다.
연구그룹은 지금까지 압전효과에 의한 진동발전소자 개발에 대한 대처로부터 모터나 세탁기 등 주기가 일정한 기계적 진동으로부터 마이크로와트 레벨의 전력 발생에 성공하고 있었다.그러나, 사람의 보행 운동 등에서 발생하는 충격적인 진동에서는 발전 전력이 크게 저하된다는 문제가 있었다.
이론 해석에 의해, 충격적 진동의 경우는 발전 소자에 축적할 수 있는 운동 에너지의 양이 적은 것이 발전 전력의 저하의 원인이라고 판명.그래서 충격적 진동으로부터 받을 수 있는 운동 에너지의 양을 증대시켜 일정 시간 축적할 수 있는 구조를 이용하는 것을 목표로 했다.
거기서, 진동 에너지를 전력으로 변환하는 진동 발전 소자에 U자형의 구조를 가지는 진동 증폭 파트를 장착한 1엔 구슬 사이즈의 소자를 새롭게 개발.이로써 충격적 진동으로부터의 발전 성능을 약 90배로 증가시키는 데 성공하였다.
이번 성과는 소자의 면적을 증대시키지 않고 발전 성능을 향상시킬 수 있는 것이다.보행운동을 포함한 비정상적인 진동으로부터, 스마트폰이나 무선 이어폰 등의 소형 웨어러블 단말을 구동할 수 있는 발전량을 낳는 기술에의 응용이 기대된다고 한다.
