講演情報
[17a-PB2-8]ポリイミド/WO3/フッ素樹脂薄膜の摩擦帯電による巨大表面電位を用いた水滴発電デバイス
〇応 葦寧1、伊東 栄次1 (1.信州大)
キーワード：
水滴発電、巨大表面電位、摩擦帯電
近年、水滴と誘電材料の間の静電誘導と摩擦帯電を利用した発電（水滴発電）に関する研究が
注目されている。従来の水滴発電に関する研究では、高い出力電圧（＞100V）を得るために厚いフッ素樹脂（30μm 以上のPTFE やCYTOP など）が使用されている。しかし、フッ素樹脂を大量に使用することで、PFASの問題や材料コストが増加し、実用化の弊害となっている。
そこで、本研究では、非フッ素系樹脂である脂肪族ポリイミドSE812（0.5〜8 μm）を誘電層としてその上に電子トラップ層WO3（10 nm）と薄いフッ素樹脂（30nm〜200nm）を重ねた三層構造の膜の摩擦帯電を用いた水滴発電デバイスを考案し、超純水落下する時と布でラビングする時の表面電位を調べる。そして、水滴発電の性能（ピーク電圧、電力）と、水滴の滴下回数・体積・高さ・負荷抵抗の関係を調べた。
注目されている。従来の水滴発電に関する研究では、高い出力電圧（＞100V）を得るために厚いフッ素樹脂（30μm 以上のPTFE やCYTOP など）が使用されている。しかし、フッ素樹脂を大量に使用することで、PFASの問題や材料コストが増加し、実用化の弊害となっている。
そこで、本研究では、非フッ素系樹脂である脂肪族ポリイミドSE812（0.5〜8 μm）を誘電層としてその上に電子トラップ層WO3（10 nm）と薄いフッ素樹脂（30nm〜200nm）を重ねた三層構造の膜の摩擦帯電を用いた水滴発電デバイスを考案し、超純水落下する時と布でラビングする時の表面電位を調べる。そして、水滴発電の性能（ピーク電圧、電力）と、水滴の滴下回数・体積・高さ・負荷抵抗の関係を調べた。