有機結晶で切り拓く環境に優しい未来への一歩

読了時間: 2 分
によって Juanita Lopez
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バイオ分子圧電技術を使用したグリーンエネルギーデバイス。

Tokyoアイルランドのリムリック大学の科学者たちは、持続可能なエネルギーの創出において重要な発見をしました。彼らは圧力を電気に変えることができる有機結晶の成長方法を見つけたのです。これは圧電効果と呼ばれます。通常、圧電効果はセラミックやプラスチックに関連していますが、研究チームは人間に存在するいくつかの分子もこの能力を持つことを発見しました。この発見は、ガジェットや医療機器の新しい活用につながる可能性があります。

Actuate Labの研究チームは、新しい技術を開発し、シリコン製の金型を使って結晶を円盤やプレートなどの様々な形状に成形することに成功しました。この技術は、医療機器、スマートフォンのマイク、車のセンサーなど、多様な分野での利用が期待されています。

これらの特別に形成された結晶を押すと電圧が発生し、それを増幅することで通常の機械的動作を利用して電子機器に電力を供給できます。この実用的で低コストな方法は、以前の研究を基にしており、コンピューターモデルを用いて生物素材を押した際に生成される電気を予測しました。

この新しい技術開発は、テクノロジーの進歩であるだけでなく、環境にも優しい選択肢です。従来の圧電材料には鉛のような有害物質が含まれており、EUが鉛の使用を制限しているにもかかわらず、代替がないため特例として許可されています。しかし、ULの研究によって、鉛を使用したデバイスから年間約4,000トンと推定される電子廃棄物を大幅に削減できる可能性があります。

この発見により、圧電技術産業の生産方法がより環境に優しくなる可能性が開かれました。アミノ酸から作られた結晶を使用することで、有害物質を排除しつつ、技術の性能を維持または向上させる方法が見出されました。この研究は、よりグリーンな技術ソリューションへの移行を示しており、化学、物理学、材料科学などさまざまな分野の協力が、環境に優しいエネルギー生成の新しい方法の創出に必要であることを強調しています。

より多くの人々がULチームの手法を利用するようになれば、他の研究者も生体分子ピエゾ電気を研究する機運が高まるかもしれません。これにより、分野における大きな変革が実現し、環境への影響を軽減する手助けとなる可能性があります。

この研究はこちらに掲載されています:

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.137001

およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は

Krishna Hari, Tara Ryan, Suman Bhattacharya, Sarah Guerin. Molded, Solid-State Biomolecular Assemblies with Programmable Electromechanical Properties. Physical Review Letters, 2024; 133 (13) DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.137001
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