バッテリーを使わない画期的な技術により、「周囲のエネルギー」を利用して電力を生成することが可能になり、将来的には…

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バッテリーを使わない画期的な技術により、「周囲のエネルギー」を利用して電力を生成することが可能になり、将来的には…
Xbox コントローラーと Windows ラップトップ用のバッテリー不要のテクノロジー
(画像クレジット:DesignerのImage Creator | Windows Central)

知っておくべきこと

  • MIT の研究者らは最近、バッテリー不要の技術革新が間近に迫っている可能性があることを明らかにした。
  • これにより、Windows、Xbox、その他の技術ユーザーには、デバイスの充電やバッテリーの使用が不要になるという新たなシナリオがもたらされる可能性があります。
  • 技術革新は周囲の環境からエネルギーを得ます。
  • 持続可能で環境に優しく、信頼性の高い「環境エネルギー」に依存しています。

生産性を阻害する主な要因の一つは、Windowsノートパソコンの頻繁な充電です。これは、Xboxコントローラーのバッテリーが切れた際にゲームを一時停止して充電しなければならない場合にも当てはまります。仕事で締め切りが迫っている時や、ヘルダイバーズ2をプレイして一日を締めくくりたい時など、非常に煩わしい状況です。

新たな研究によると、従来の電池を時代遅れにする可能性のある画期的な進歩が間近に迫っているという(The Cool Downより)。マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究者たちが、自動で動作する最先端のセンサーを開発した。このセンサーは、コンセントへの接続や電池の装着を必要とせず、動作するのだ。 

バッテリーレスで実用的なセンサーの例を示し、それが実用的に実現可能なソリューションであることを示しました。今後、他の方々も私たちのフレームワークを活用して、独自のセンサー設計を始められることを期待しています。

MITの研究者

研究者たちは、この分野で既に大きな進歩を遂げています。その「聖杯」とも言えるリチウム金属陽極電池は、エネルギー貯蔵能力の高さ、手頃な価格、そしてリサイクル性で知られており、WindowsノートパソコンやXboxコントローラーを2分で充電できます。リチウム金属陽極電池はこれまで、従来の電池に比べて不安定で信頼性が低いと考えられていましたが、この問題は修正されました。

マイクロソフトはまた、危険性、気候への悪影響、過熱や発火の危険性があるため、バッテリーのリチウムの代替となり得る新しい素材を積極的に探しています。

この新しい「バッテリーフリー」テクノロジーはどのように機能するのでしょうか?

Surface Laptop Studio 2の写真

(画像提供:ダニエル・ルビーノ)

MITの研究者たちは、周囲の環境からエネルギーを収集するため、電池や特別な配線を必要としない自立型センサーを開発しました。このセンサーは、船舶のエンジンのように「アクセスが困難」とされる場所で特に役立つ可能性があります。このような場合、このセンサーは、電気を運ぶ電線を取り囲む磁場から得られる環境エネルギーで動作しながら、エンジンの温度と消費電力を監視できます。

背景を説明すると、アンビエントエネルギーとは、私たちの周囲で自然に、あるいは人間によって生み出される、容易に利用できる電力の一種です。環境や気候、持続可能性、そして信頼性への影響が無視できるため、現在使用されている他のエネルギー源の優れた代替手段となります。もちろん、生成されるエネルギー量は現時点ではセンサーを動かすのに十分ですが、ノートパソコンの低消費電力機能に電力を供給したり、あるいは今日の基準では少量であっても、受動充電を可能にしたりする可能性を秘めています。しかし、この技術がどこまで発展するかは誰にも分かりません。

研究者の一人は次のように述べている。

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「私たちは、バッテリーレスで実用的な機能を持つセンサーの例を示し、それが実用的に実現可能なソリューションであることを示しました。今後、他の研究者も私たちのフレームワークを活用して、独自のセンサー設計を始めてくれることを期待しています。」

研究者たちはセンサーの開発段階でいくつかの課題に直面しました。その中には、システムを電圧なしで起動させる方法を見つけることも含まれていました。この問題の解決策として、システムが自立して動作できるようになるまでエネルギーを蓄える回路とトランジスタを統合することが挙げられます。 

次に、研究者たちは、システムが環境から収集したエネルギーを効果的かつ効率的に貯蔵および変換できるようにする耐火方法を見つける必要があります。

バッテリーが当然の解決策のように思えるかもしれませんが、研究者たちは、複数のコンデンサーを直列に組み合わせた内部エネルギー貯蔵装置を選択しました。コンデンサーは導電板間の電界にエネルギーを蓄えるため、研究チームはメンテナンスフリーの装置を維持したいと考えました。

この画期的な進歩は大きな可能性を示しています。その能力を拡張するための進歩を見るのは興味深いでしょう。

ケビン・オケムワは、ケニアのナイロビを拠点とするベテランのテクノロジージャーナリストです。Windows Centralで業界の最新トレンドや動向を幅広く取材し、豊富な経験を有しています。イノベーションへの情熱と細部への鋭い洞察力を持つ彼は、OnMSFT、MakeUseOf、Windows Reportといった主要メディアに寄稿し、Microsoftエコシステムを取り巻くあらゆるトピックについて、洞察力に富んだ分析と最新ニュースを提供しています。常に変化するテクノロジーのトレンドを追っている暇な時は、世界を旅したり、音楽を聴いたりしています。