九州⼤学の⿊川雄⼀郎助教と岐⾩⼤学研究グループはインクジェット印刷による新たな⼿法を⽤いて素⼦のパターニングを⾏い、温度差から電流を取り出す「スピンゼーベック熱電変換素⼦」の発電電圧の増強を実証した。ＩｏＴ社会で求められる大量のセンサーや環境発電素子を高速に生産するという需要を満たすことができるとしている。

スピンゼーベック熱電変換素⼦は、温度差と取り出す電流の⽅向が互いに直交しているため、従来素⼦よりも薄型で柔軟にすることが可能というメリットがある。この利点は可動部や曲⾯などどこでも設置可能な環境発電素⼦やセンサーを開発する上で都合がよい。⼀⽅で、スピンゼーベックは発電する電圧が⼩さいという課題があった。

研究チームは、スピンゼーベックを直列に配列することで「サーモパイル構造」と呼ばれる仕組みを作製。発電電圧を増⼤させる試みを⾏った。これを作るための方法として、インクジェットプリンターを⽤いた印刷法による素⼦の加⼯を考えた。

この⼿法で、多くの素⼦を⼀括で⾼速に生み出ことに成功。また、印刷サーモパイル構造により、発電電圧を従来の約２０倍まで増強することを可能にした。そして、１００回程度素⼦を曲げても発電の特性が変わらないことを実証している。

研究グループは「この技術はスピンゼーベック熱電変換素⼦だけでなく様々な磁性デバイスを作製することに役⽴つ」と説明している。