リムリック大学の科学者たちは、有機結晶を使用して持続可能なエネルギーを生成する革新的な技術を開発しました。圧電技術におけるこの画期的な進歩は、従来のエネルギー源に代わる環境に優しい代替手段を提供することが期待されます。
アイルランドのリムリック大学の研究者らは、有機結晶を使用して環境に優しいエネルギーを生成する画期的な技術を開発した。これは、家電製品や医療機器に革命を起こす可能性を秘めた大きな進歩である。
この革新的な方法は、同大学の化学科学部とベルナル研究所のアクチュエイト研究室が開発したもので、圧力をかけるとエネルギーを得られる有機結晶を成長させる。このエネルギーは、人体のタンパク質の基本成分であるアミノ酸分子を圧縮することで生成される。
ギリシャ語で「電気を圧縮する」という意味を持つ圧電性と呼ばれるこの現象は、通常、セラミックやポリマーに関連付けられますが、人間の生体分子にも存在します。
UL の研究チームは、予測コンピュータ モデルを使用して、圧力を受けた生物学的材料によって生成される電気を判定することで、この特性を活用しました。その結果、民生用電子機器や医療機器のセンサーに電力を供給するのに適した材料が生まれました。
チームの最新の躍進は、 公表 雑誌「Physical Review Letters」に掲載されたこの論文は、シリコン型を使ってこれらの結晶を成形し、必要な構成に形成することを可能にするものである。
潜在的な用途は、医療機器の要素から、電話のマイクや車のセンサーのコンポーネントまで多岐にわたります。これらのカスタム形状のディスクとプレートは電圧を生成でき、これを増幅すれば、日常的な物理的力を利用して電子機器に電力を供給できます。
主任著者 UL博士課程の学生であるクリシュナ・ハリは、彼らの研究の重要性を強調した。.
「私たちが開発した多用途の成形技術は、低コストで低温の成長方法であり、現在使用されているセラミックに代わる高性能で環境に優しい代替品として、バイオ分子圧電材料を段階的に導入する道を開きます。」 彼女はで言った ニュースリリース.
共著者 2023年にリサーチアイルランド（SFI）の若手研究者オブザイヤーを受賞したUL准教授のサラ・ゲリン氏は、この進歩がもたらす潜在的な影響について楽観的な見方を示した。.
「多くの科学者が、まだ無秩序な挙動を示す生物学的結晶を成長させようとしているため、これが分野全体のゲームチェンジャーとなることを期待しています」とゲウリン氏はニュースリリースで述べた。「持続可能な圧電材料を研究する他の人々にとって、これが方法論として普及するかどうかを見るのが楽しみです。」
この画期的な進歩の影響は、消費者向け電子機器から鉛などの環境に有害な物質を除去できる可能性にまで及びます。
「鉛の使用についてはEU規制があるが、圧電素子は高性能な代替品がないため、この物質の使用が認められている最後の主流技術の一つだ」とゲリン氏は付け加えた。「これらのセンサーからは毎年約4,000トンの鉛ベースの電子廃棄物が発生しており、この研究により製造プロセスからこの廃棄物を除去できる可能性がある」
この開発は、より持続可能な電子機器に向けた大きな前進を約束し、業界の根強い環境課題の 1 つに対する革新的なソリューションを提示します。