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弘大が「振動発電」新合金を開発
（04/25 11:08）
身の回りの機械や構造体のごくわずかな揺れから電気を生み出す「振動発電」の研究分野で、発電効率が世界最高レベルに達する新合金を、弘前大学大学院理工学研究科の古屋泰文教授（６１）
＝機械材料機能学＝と同大学院教育学研究科の小山智史教授（５８）＝電子工学＝らの研究グループが開発、実証実験に成功した。開発したのは鉄とコバルトの合金で、実験ではこれまで
振動発電に最適とされてきた鉄とガリウムの合金に比べ発電出力（ワット数）が最大２・５倍となった。２４日、弘前市で開いた公開実験で成果を公開した。
実証実験に成功したのは、弘大の研究グループ６人。古屋教授らは、外部からの磁力で伸縮する「磁歪（じわい）材料」と呼ばれる金属による振動発電では、合金組織によって発電効率が異なる点に注目。
ともに強い磁性を持つ鉄とコバルトによる合金の構成比を原子レベルで探り、さらに熱処理の手法を工夫した。
磁歪材料はコイルで巻き、振動させることで発電するが、鉄コバルト合金は安価で強度が高く、さまざまな形状に加工できるのが特徴。このためミリサイズ以下から数メートルまでの発電装置の製造が可能になるという。
公開実験では、棒状のアルミ板に接着、コイルで巻いた鉄コバルト合金の試験片を振動させると、パソコンの画面に出力電圧の波形が表示された。同時に振動を与えた鉄ガリウム合金に比べ
波形の振り幅は２倍以上となることが確認され、発電効率の高さを示した。
鉄ガリウム合金を使った振動発電は金沢大の上野敏幸准教授らが実用化に向けて研究を進めている。今回開発された新合金を使えばさらに大きな電力を得られる可能性がある。
国内ではこれまで、リモコンのボタンを押す振動を電気に変換することで電池を使わずに操作できたり、橋を通過する自動車の振動でイルミネーションの電力の一部を発電するなどの
振動発電の実証実験が行われている。このような発電に鉄コバルト合金を応用することも考えられる。
振動発電の分野で現在、最も実用化が進んでいる磁歪材料「非希土類系Ｔｅｒｆｅｎｏｌ－Ｄ」は、海底探査機や魚群探知機に使われている。しかし枯渇問題に直面しているレアアースを含むため高価で、
もろいのが難点。コストと量産の面でも鉄コバルト合金の実用化が期待される。
古屋教授は「鉄とコバルトの合金を試みてから３年がかりで開発した。風力・海流発電の振動から電力を回収するなど地域のニーズに合った形で生かしていければ。
今後、他大学や企業に材料を提供して共同研究を進め、大型の発電装置を作りたい」と話している。
古屋教授は、２５日まで弘前文化センターで行われているスマート材料に関する国際シンポジウムで、新合金の開発と実証実験について講演する予定。
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