新開発の「半永久的に静電気をためられる液体」

今年のノーベル賞の受賞者の吉野彰氏

によるリチウムイオン電池の開発1980年代、携帯電話やノートパソコンなどの携帯機器の開発により、高容量で小型軽量な二次電池（充電可能な電池）のニーズが高まったが、従来のニッケル水素電池などでは限界があり新型二次電池が切望されていた。一方、陰極に金属リチウムを用いたリチウム電池による一次電池は商品化されていたが、金属リチウムを用いた二次電池は、充電時に反応性の高い金属リチウムが針状・樹枝状の結晶形態（デンドライト）で析出して発火・爆発する危険があり、また、デンドライトの生成により表面積が増大したリチウムの副反応により、充電と放電を繰り返すと性能が著しく劣化してしまうという非常な難点があるために、現在でもまだ実用化はされてはいない。電気を作る事を知った人々が其の電気を持ち歩く事に知恵を絞っているが？、原子炉発電にしろ火力発電やエコと言われる風力や太陽光発電や諸々の方法を考えだしています。この記事は此れから完成させるための新開発「半永久的に静電気をためられる液体」という記事です。まだまだ障害を乗り越えなくては為らないが、我が日本の研究機関の更なる研究を期待します。

 FNN.jpプライムオンライン 2019/11/19  06:48 

電池が必要なくなる… 新開発の「半永久的に静電気をためられる液体」は何がスゴい？

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「半永久的に静電気が貯められる液体」を開発

スマホやノートパソコンなどの電子機器や腕時計、リモコン…。

今や日常生活において電池が必要な製品であふれ、1日1回は充電や電池の交換をしている人が多いのではないだろうか？

そのような中、国立研究開発法人 物質・材料研究機構（NIMS）の研究グループが「半永久的に静電気が貯められる液体」という、何だかよくわからないけれど、すごそうな物質を開発したことが分かった。

この物質は、「ポルフィリン」という有機化合物を、「分岐アルキル鎖」という鎖状の炭水化合物で囲んだもの。

ポルフィリンは静電気を帯びることができ、これを炭水化合物の鎖が囲むと安定した構造になり、静電気を半永久的に貯められる液体になったのだという。

さらに、心拍や脈拍という非常に小さな振動を電気信号に変換でき、しかも伸縮、折り曲げなど様々に変えられる形で実現した。

でも「半永久的に静電気が貯められる液体」は、一体、どういった点で優れているのだろうか？ また、具体的にはどのようなことに活用できるのか？

研究グループのリーダー、中西尚志さんに話を聞いた。

開発者「電池が必要なくなります」

――「静電気を半永久的に貯められる液体」はどういった点で優れている？

“静電気を物質表面に貯めることのできる物質”はこれまでも存在していました。

ただし、それは、固体やフィルム状で、成形や加工をすることが難しいものでした。

そこで、私たちの研究グループは、液体の表面と内部に静電気を貯め、かつ、安定に保持できる物質を開発しました。

液体ですと、流動性がありますので、どのような形状に対しても適応できます。

「曲げる」、「引っ張る」、「巻きつける」、「丸める」といった動きに対しても、構造のない液体なので、その機能は変わることはありません。

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――静電気を半永久的に貯めることができると、どのようなメリットがある？

電池が必要なくなります。

「歩くと発電する靴」が作れる可能性も

――「静電気を半永久的に貯められる液体」は、どのようなことに活用できる？

伸縮、折り曲げや様々な形状の変形に適応できるため、電池を使わずに駆動する「脈拍センサ」などの医療・ヘルスケア分野での活躍が期待できます。

また、常に稼働する（動く・刺激を与える）部位に貼り付けておくだけで、電気を供給できる仕組みを作ることもできます。

たとえば、「靴の中敷きに入れておいて、歩くと発電する」、「キーボードをタイピングすると発電し、パソコンの省エネ化ができる」など、です。

――実用化に向けた課題は？

大きく、以下の3つです。

・液体内に蓄積できる静電気の量を増やすこと。

・素子（電子部品）の耐久性を向上させて、静電気を安定に保持すること。

・この液体の機能を最大限に発揮できる、「脈拍センサ」など、素子（電子部品）の素材や構造を確立すること。

まだまだ課題の解決は難しそうだが、すごそうな「静電気を半永久的に貯められる液体」。

実用化されれば電池が必要なくなり、「歩くと発電する靴」や「タイピングするだけで発電するパソコンのキーボード」の開発につながる可能性があるのだという。

2019年ノーベル化学賞受賞の吉野彰さんが開発した「リチウムイオン電池」は、現代においてなくてはならない存在となった。今回の開発がどのように世の中を便利にしていくか、今後に期待したい。

従来の電池は寿命が充電と放電を繰り返すと性能が著しく劣化してしまうという非常な難点があるために、現在でもまだ実用化はされてはいない。電気を作る事を知った人々が其の電気を持ち歩く事に知恵を絞っている？原子炉発電にしろ火力発電やエコと言われる風力や太陽光発電や諸々の方法を考えだしています。この記事は此れから完成させるための障害を乗り越えなくては為らないが、静電気を半永久的に貯めることができると、どのようなメリットがあるのか？当然電池が必要なくなります。自然界でも「物質が存在する限り、必ず何らかの形で静電気が起こっている」と言われているくらい、身近な現象でもあります。

例えば空に発生する巨大な雷ですが、アレも上空に行けば行くほど水蒸気が凍って粒子になり、それら同士が擦れ合う事により発生する静電気の1種と言えるんですね。例えばドアノブに触れた場合 ⇒ 約3000縲鰀10,000V（ボルト）一瞬の出来事ですが何で高い電圧なのに人が触れても無事なのか？結論から言うと、電流（電子の流れ）がゼロに等しいからと言えます。

例え電圧が高くても電気の流れが止まっている状態で、電流を流し続けれる事が出来ないので、致命傷に至らないワケです。

「俺っち」も毛皮を着て居るのでセルロイドやプラスチックの下敷きで擦るとパチパチ痛いのを経験した事が有るよ。

我が日本の研究機関の更なる研究を期待します。国際社会で日本ほど起業家の上手くない国は無い。是非、日本の企業として諸国に貢献出来ないだろうか？