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整理番号 7600   (公開日 2019年07月24日) (カテゴリ 環境・エネルギーエレクトロニクス
外部電源不要の電力自給自足型マイクロエレクトロニクス
●内容  IoT(Internet of Things)向けに様々なセンサや無線エレクトロニクスが開発されているが、IoT無線センサに電力を供給する手法として電池以外の決定打がない。
 そこで我々は環境中に普遍的に存在する機械的な振動から電力を回収する振動発電型のMEMS(∗1)エナジーハーベスタを研究しており、これまでに 0.65G(1G は重力加速度)、150㎐の振動から最大1.2㎽の電力発生に成功している。クオーツ型の腕時計の消費電力が10㎼程度であることを考えると、1.2㎽の電力は「大電力」である。現状ではチップ面積が3cm×2cmと大きいが、これを小型化しても10㎼程度の発電は十分に可能である。将来的には、チップ内で電力を自給自足するエレクトロニクスの実現を目指しており、当面の目標として、IoTセンサに必須のタイマICとMEMSエナジーハーベスタの集積化研究を行っている。
 このような技術の実装に関心のある企業等との共同研究が可能である。

(∗1)MEMS=Micro Electro Mechanical Systems、微小電気機械システム
●研究者
教授 年吉 洋
生産技術研究所 附属マイクロナノ学際研究センター
●画像


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図1 電力自給自足チップの概念図
集積回路チップ内に振動発電型エナジーハーベスタを集積化する。
(C) 年吉 洋

図2 MEMS振動発電エナジーハーベスタの試作例
面積20 mm x 30 mmのチップで、0.65 G、150㎐の連続振動から最大1.2㎽を発生する。
(C) 年吉 洋
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上記内容は、各研究者へのインタビューをもとに東京大学 産学協創推進本部で骨子をまとめたものです。
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