JP7069459B1 - 環境発電方法、環境発電装置及び電子装置 - Google Patents
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電気伝導性を有する液体に接した物体の表面に、前記物体と前記液体によって区画された気体領域を形成し、前記気体領域と前記液体の両方に跨がるように種類が異なる2つの金属を設置し、前記気体領域内において2つの前記金属の間に生じる電位差により電力を得ることを特徴としている。
前記物体の撥水性表面に前記気体領域を形成することを特徴としている。
前記物体の表面に設けた凸部と前記凸部以外の前記物体の表面との境界部又は前記物体の表面に設けた凹部の底部の少なくとも何れか一方に前記気体領域を形成することを特徴としている。
電気伝導性を有する液体に少なくとも表面の一部が接触する物体であって、前記液体に接した表面の一部に、前記物体と前記液体によって区画された気体領域が形成される物体と、
前記物体に形成された前記気体領域と前記液体の両方に跨がるように前記物体に配置された種類が異なる2つの金属と、
を有し、
前記気体領域内において2つの前記金属の間に生じる電位差により電力を発生させることを特徴としている。
前記気体領域が形成される前記物体の表面が撥水性表面であることを特徴としている。
前記物体の表面には凸部と凹部の少なくとも何れか一方が形成されており、
前記凸部と前記凸部以外の前記物体の表面との境界部又は前記凹部の底部の少なくとも何れか一方に前記気体領域が形成されることを特徴としている。
請求項4に記載の環境発電装置を複数有し、これらの環境発電装置を、並列接続と直列接続を含む接続態様群から選択した1以上の接続態様により電気的に接続したことを特徴としている。
請求項4乃至7の何れか一つに記載の環境発電装置と、
前記環境発電装置からの電力で機能する電子デバイスと、
を備えたことを特徴としている。
図1は、第1実施形態の電子装置11を、電気伝導性を有する液体Lに浸漬して使用している状態を示している。図中、液体Lの部分は薄墨(グレー着色)で示している。この電子装置11は、物体に形成した撥水性表面を利用する環境発電装置を電源として備えている。
まず、基体6を構成する絶縁性の材料としては、例えばSi-O-Si結合を含む固体化合物であるシリコーンゴムを用いることができる。
シリコーンゴムの基体6の表面に微小球を単層で整列させるまでは、上述した一般的な加工条件と同一である。その後、波長193nmのArFエキシマレーザーを、単一パルスのフルエンス10mJ/cm2 、パルス繰り返し周波数1Hz、ショット数1800(照射時間30min)の範囲で照射した。レーザー照射後の後処理は上述した一般的な加工条件と同一である。
第1電極1と第2電極2を構成する種類が異なる金属としては、例えばアルミニウムと銅を採用することができる。具体的には、シリコーンゴムの上面に、細線状のアルミニウムおよび銅を、撥水性表面9の内と外に跨がって設置する。この環境発電装置3を、濃度3wt%のNaCl水溶液に浸漬すると、撥水性表面9には気体領域Aが形成された。ここで細線状のアルミニウムおよび銅は、NaCl水溶液と気体領域Aの両方に跨るように配置されているため、気体領域A内のアルミニウムの一端部と銅の一端部の両端間には約500mVの電圧が電気化学的に生じた。気体領域A内のアルミニウムの一端部と、銅の一端部との間に負荷を接続すれば電力が得られ、当該電力によって負荷を作動、機能させることができる。
第2実施形態は、基本的な構造が第1実施形態と共通しているので、共通の構成については図1において使用した第1実施形態の符号を図2に付して説明を省略し、構成が異なる部分を中心に説明する。
2…金属としての第2電極
3,4,5…環境発電装置
6,7…物体としての基体
9…撥水性表面
10…電子デバイス
11,12,13,14,15,16,17…電子装置
20…凹部
21…凸部
A…気体領域
L…液体
Claims (8)
- 電気伝導性を有する液体に接した物体の表面に、前記物体と前記液体によって区画された気体領域を形成し、前記気体領域と前記液体の両方に跨がるように種類が異なる2つの金属を設置し、前記気体領域内において2つの前記金属の間に生じる電位差により電力を得ることを特徴とする環境発電方法。
- 前記物体の撥水性表面に前記気体領域を形成することを特徴とする請求項1記載の環境発電方法。
- 前記物体の表面に設けた凸部と前記凸部以外の前記物体の表面との境界部又は前記物体の表面に設けた凹部の底部の少なくとも何れか一方に前記気体領域を形成することを特徴とする請求項1記載の環境発電方法。
- 電気伝導性を有する液体に少なくとも表面の一部が接触する物体であって、前記液体に接した表面の一部に、前記物体と前記液体によって区画された気体領域が形成される物体と、
前記物体に形成された前記気体領域と前記液体の両方に跨がるように前記物体に配置された種類が異なる2つの金属と、
を有し、
前記気体領域内において2つの前記金属の間に生じる電位差により電力を発生させることを特徴とする環境発電装置。 - 前記気体領域が形成される前記物体の表面が撥水性表面であることを特徴とする請求項4記載の環境発電装置。
- 前記物体の表面には凸部と凹部の少なくとも何れか一方が形成されており、
前記凸部と前記凸部以外の前記物体の表面との境界部又は前記凹部の底部の少なくとも何れか一方に前記気体領域が形成されることを特徴とする請求項4記載の環境発電装置。 - 請求項4に記載の環境発電装置を複数有し、これらの環境発電装置を、並列接続と直列接続を含む接続態様群から選択した1以上の接続態様により電気的に接続したことを特徴とする環境発電装置。
- 請求項4乃至7の何れか一つに記載の環境発電装置と、
前記環境発電装置からの電力で機能する電子デバイスと、
を備えたことを特徴とする電子装置。
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---|---|---|---|---|
JP2004158209A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-06-03 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | 電池構造体 |
JP2006020762A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Takara Co Ltd | 発電装置を備えた水遊び玩具 |
JP2010529626A (ja) * | 2007-06-14 | 2010-08-26 | ウィンファイ レウン | 電磁場の発生を用いた水生生物を引きつけるための方法および装置 |
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2021
- 2021-02-02 JP JP2021015112A patent/JP7069459B1/ja active Active
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