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Scientific Reports volume 12、記事番号: 18264 (2022) この記事を引用

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この記事に対する出版社の訂正は、2022 年 12 月 9 日に公開されました。

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エナジーハーベスティングとの組み合わせに便利なマイクロエネルギー貯蔵は、様々なシェル材料によるマイクロカプセル化によって実現されることが知られているが、その用途は陸上に限定されている。 今回、NaCl水溶液中に微小電力を蓄えるイオン液体電解質を内包したシリコーンマイクロカプセルアレイと微小発電方法の作製に成功した。 シリカ微小球の下にあるArFエキシマレーザー照射されたシリコーンゴムは、シリコーンの光解離によって光化学的にかつ周期的に膨潤した。 微小膨潤に伴って、生成された低分子量シリコーンが各微小球の曲率に沿って放出され、微小球を取り囲んだ。 化学エッチング後、シリコーンマイクロカプセルアレイは中空になった。 さらに、各中空シリコンマイクロカプセルは、真空中でイオン液体を閉じ込めることができます。 さらに、イオン液体を封入する前後のシリコーンマイクロカプセルは、超疎水性または超疎水性に近い性質を示した。 その結果、シリコーンマイクロカプセルアレイは、NaCl溶液中の電気絶縁領域の均一な空隙に閉じ込められることができた。 これは、電解質であるイオン液体を内包したシリコーンマイクロカプセルの一つ一つが、海水中で動作するIoT機器との接続を目的とした微小電力貯蔵用の電気二重層キャパシタとして機能することを意味します。

マイクロカプセル化には、生きた細胞の作成から始まった長い歴史があります。 ほとんどの単細胞植物や動物は、マイクロカプセル化の生きた例です1。 マイクロカプセル化の最も重要な機能は、内部物質の保護と細胞膜を通過する物質の流れの制御です。 一方、カーボンレスコピー用紙は、マイクロカプセル化の人為的応用に成功した初期の例でした2。 現在、マイクロカプセル化は、活性剤の小さな粒子または液滴をコーティングで囲むか、ポリマー材料に埋め込むことで、多くの有用な特性を備えたサブミクロンから数ミリメートルの範囲の小さなカプセルを与えるプロセスとして定義できます3。 囲まれた材料はコアを表し、コアの周囲を覆う材料はシェルまたはシェル壁と呼ばれます。

マイクロカプセル化は材料のマイクロ・ナノ加工の観点からも重要な技術であり、近年その用途の拡大が進んでいる4,5。 マイクロカプセル化が必要な理由は同じではありませんが、基本的には、必要なときに必要な場所でコア材料を放出することに加えて、コア材料を周囲から隔離する必要があります。 その特性を生かした応用例の一つがドラッグデリバリーシステム6である。 ドラッグデリバリーシステムは、体内の薬物の分布を定量的、空間的、時間的に制御するシステムです。 薬物送達システムのための多数の異なるマイクロカプセル化が報告されている7、8、9。 別の効果的な応用例として、この技術を自己修復に使用して独自のコーティング方法を開発しています10、11、12。 いずれの場合も、使用時にはシェル壁を破壊する必要があります。 一方、マイクロカプセル化は、マイクロ/ナノコンテナとして材料を保存するためにも使用できます13、14。 天文学では、小惑星リュウグウが持ち帰ったサンプルから、粗粒の含水ケイ酸塩鉱物の中に脂肪族炭素を豊富に含む有機物が濃縮されていることが判明した。 これは、殻壁としての粗粒含水ケイ酸塩鉱物が有機物と水のゆりかごとなり、そのままの状態で地球に運ばれたことを意味する15。 エネルギー応用の場合、相変化材料は熱エネルギーを貯蔵するためにさまざまなシェル壁に封入されています16、17、18、19、20。 ただし、この場合、作製したマイクロカプセルは基本的には分離独立したものとなる。 また、形状や大きさを均一に制御するのは難しいとの報告もあります。

この論文では、193 nm ArF エキシマ レーザーによるシリコーン ゴムの光解離により、均一な形状とサイズの中空球状シリコーン マイクロカプセル アレイをシリコーン ゴム上に作製することに成功しました。 さらに、作製した中空シリコンマイクロカプセルは真空中でイオン液体を閉じ込めることができます。 作製したシリコーンマイクロカプセルアレイは、内包イオン液体をシリコーンゴムに固定する前後で、サンプル表面が超疎水性または超疎水性に近い性質を示します。 その結果、電解質としてイオン液体を封入したシリコーンマイクロカプセルアレイを塩化ナトリウム（NaCl）水溶液中の電気絶縁領域の均一な空隙に閉じ込めることができ、マイクロパワーストレージ用途に使用できます。 実際、電気化学ポテンシャルの違いに基づいて、以前の方法 21 を組み合わせることで、エアギャップ内に同時に電圧を発生させることができます。 そして、発生した電圧は、同じエアギャップ内にイオン液体電解質を封入する作製したシリコーンマイクロカプセルに電気的に接続され、微小な電力が蓄えられる可能性がある。

現在の研究は、以前の発見に基づいています22、23、24、25。 ArFエキシマレーザーをシリコーンゴム表面に照射すると、シリコーンゴムのSi-O-Si結合の主鎖が光解離して低分子となり、レーザー照射部に以下のような微小膨潤が生じます。

周期的な微小膨らみを作製するために、レーザー照射中にシリコーンゴムの表面全体を覆う直径2.5μmのシリカガラス微小球を使用した。 整列したシリカガラス微小球の下の微膨潤したシリコーンゴムはそれぞれミクロンサイズの円錐台形状を示し、約２．５μｍの一定間隔で整列していた。 この論文では、光解離によって生成された低分子量シリコーンが、レーザー照射中に各微小球の曲率に沿って周期的な微小膨潤から放出され、微小球を取り囲むことが判明した。 その結果、封入された微小球を化学エッチングした後の中空球状シリコーンマイクロカプセルアレイを、マイクロコンテナとしてシリコーンゴムの周期的微小膨潤構造上に作製することができる。 シリコーンは、そのさまざまな優れた特性により、有用な殻壁材料の 1 つです 26、27、28。

したがって、この論文の独創性は次のように表現できます。シリコーンゴム上に中空球状シリコーンマイクロカプセルアレイを作製する新しいプロセス。 中空球状シリコーンマイクロカプセルに電解質としてイオン液体を封入。 イオン液体を封入するシリコーンマイクロカプセルアレイ上で示されたほぼ超疎水性の特性。 イオン液体を封入したシリコーンマイクロカプセルアレイを、ＮａＣｌ水溶液下の電気絶縁領域の空隙に閉じ込める。 同一エアギャップ内に0.5～0.9Vの電圧を同時に発生させ、イオン液体を内包したシリコーンマイクロカプセルアレイに微小電力を供給します。 この論文が既存のものと比較して新たにもたらすのは、海水中で使用できるマイクロ電力貯蔵とエネルギーハーベスティングを組み合わせたデバイスを提供できることです。

エナジーハーベスティングとの組み合わせに便利なマイクロエネルギー貯蔵は、さまざまな殻材料によるマイクロカプセル化によって実現されることが知られているが、その応用は陸上に限定されている。 本論文では、NaCl水溶液中に微小電力を蓄えるイオン液体電解質を内包したシリコーンマイクロカプセルアレイと微小発電方法の作製に成功した。 これは、電解質であるイオン液体を内包したシリコーンマイクロカプセルが、海水中で微小電力を蓄える電気二重層キャパシタとして機能することを意味します。 したがって、作製したサンプルにより、IoT (モノのインターネット) デバイスの利用範囲を海洋に拡大することができます。 持続可能な漁業のための海水中でのバイオロギングや、海水中での動画伝送を実現する可視光通信に貢献します。

図 1 に実験手順の概略図を示します。 直径約2.5μmのシリカガラス微小球（日本触媒製 KE-P250）を適量とり、厚さ2mm、約12×12mm2のシリコーンゴム上に置きます。 次に、微小球を薬剤包装紙で平らにしました。 したがって、シリコーンゴム上にシリカガラス微小球の単層が形成されました（図1a）。 濃度46～48％のフッ化水素（HF）水溶液を含むフッ素樹脂製密閉ビーカーの上部に試料をセットし、HF水溶液側に面する整列した石英ガラス微小球を化学エッチングして直径を加工した。 HF ガスへの曝露により約 2.0 ～ 2.3 μm の厚さになります (図 1b)。

実験手順の概略図: (a) シリカガラス微小球の位置合わせ、(b) HF ガスにさらして直径を 2.5 から 2.0、2.3 μm に減少させるためのシリカガラス微小球の事前化学エッチング、(c) プリレーザーシリコーンゴムにシリカガラス微小球を光化学的に溶接するための照射、(d) シリコーンゴム上にマイクロカプセルと微小膨潤構造を作製するためのレーザー照射、(e) HF ガスへの曝露による封入されたシリカガラス微小球の化学エッチング、および (f) イオン液体のカプセル化真空下で製造された中空シリコンマイクロカプセル内で。

サンプルは、ArF エキシマ レーザー (Coherent COMPexPro110) の出口から約 80 mm 離れたところに配置されました。 空気中の酸素分子による強い光吸収を避けるために、レーザー光路は流量 5 L/min の窒素ガスで満たされました。 レーザー照射中に整列した微小球の配列が乱されないように、ArFエキシマレーザーをシングルパルスフルエンス約30 mJ/cm2、パルス数100で試料表面に事前照射しました（図1c）。 パルス繰り返し率は 1 Hz 一定でした。 したがって、微小球の下のシリコーンゴムのSi-O-Si結合の光解離が起こり始め、微小球はシリコーンゴムに光化学的に溶接される可能性があります29。 次に、照射前のサンプル表面にArFエキシマレーザーをシングルパルスフルエンス35〜40 mJ/cm2、パルス数1800で再度照射し、マイクロカプセルと微小膨潤構造を作製しました（図1d）。 全てのレーザー照射は室温で実施した。

レーザー照射後、作製したシリコーンマイクロカプセルに封入されたシリカガラス微小球は、HFガスへの曝露によって化学的にエッチングされました（図1e）。 作製した中空シリコーンマイクロカプセル上に、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(関東化学)のイオン液体を少量滴下し、真空中に設置した。 その結果、イオン液体が中空シリコーンマイクロカプセルに浸透し、真空中だけでなく大気中でも安定にイオン液体を保持することができました（図1f）。 作製した中空マイクロカプセルアレイの形状を走査型電子顕微鏡（SEM、Phenomworld、Pro）により観察した。 封入微小球の化学エッチング前後の作製したマイクロカプセルアレイの化学結合状態をX線光電子分光法(XPS、島津製作所、KRATOS ULTRA2)により分析した。 作製した中空マイクロカプセルアレイへのイオン液体の取り込みは、SEMおよびラマン分光法(Jasco、NRS-5100)によって確認した。

図 2 は、HF ガスに曝露した後のシリコーンゴム上の作製されたマイクロカプセルと微小膨潤構造の断面 SEM 画像を示しています。 マイクロカプセルの形状はほぼ球形であり、化学エッチングされたシリカガラス微小球の直径約2.0～2.3μmと比較すると、直径が若干大きくなったように見える。 エッチングされた微小球の直径は均一ではないため、マイクロカプセルの正確な殻壁の厚さを正確に知ることは困難ですが、2 回目のエッチング前後の SEM 画像から、作製されたマイクロカプセルの厚さは平均で約 30 nm であると判断できます。レーザー照射。 マイクロカプセルの下にも高さ約1μmのほぼ均一な微小膨潤構造が観察された。 さらに、微小膨潤構造上のマイクロカプセルは約 2.5 μm の規則的な間隔であり、これはシリカガラス微小球の元の直径に相当します。 シリカガラス微小球の事前化学エッチングを行わなかった場合、互いに接触した半球状のシリコーンマイクロカップのみを形成することができた25。 これは、低分子量のシリコーンが微小膨潤構造から排出されていることを意味しており、マイクロカップの形成により微小球間に隙間がなくなり、排出されたシリコーンが各微小球の上半分まで到達できなかったと考えられる。 作製したマイクロカプセルは、日常の振動下でも大気中の微小膨潤構造上に安定に存在した。 このように、193 nm ArF エキシマレーザーにより、均一な形状、サイズ、高さの球状マイクロカプセルアレイをシリコーンゴムの微小膨潤構造上に光化学的に作製することができた。

シリコーンゴムの微小膨潤構造上に作製した中空シリコーンマイクロカプセルの断面SEM画像。

作製したマイクロカプセルのシリコーンゴム上の化学結合状態を解析するため、図3に示すようにXPSを実施した。サンプルの解析面積は約8.5×10-2mm2であった。 シリコーンゴム表面を覆うシリカガラス微小球のスペクトルを測定したところ、102.1 eVと103.5 eVにSi 2pシグナルのピークが検出されました（図3a）。 これらは、それぞれシリコーンおよびシリカ (SiO2) に由来する Si 2p ピークに対応します。 １０２．１ｅＶにＳｉ ２ｐピークが検出されるのは、微視的にシリコーンゴム表面がシリカガラス微小球で完全に覆われていないためである。 一方、ArFエキシマレーザー照射後、HFガス曝露による化学エッチングを行う前に、微小球を内包するマイクロカプセルをシリコーンゴム上に作製した場合には、両方のSi 2pピークが測定された(図3b)。 しかし、103.5 eVのピーク強度は102.1 eVのピーク強度に比べて著しく低下した。 これは、各シリカガラス微小球が、ArF エキシマ レーザー パルスの繰り返しによって微小膨潤構造から放出された低分子量のシリコーン分子によって囲まれている可能性があることを意味します。 HF ガスへの曝露による化学エッチングの後、103.5 eV の Si 2p ピークはほとんど消失しました。 102.1 eV の Si 2p ピークのみが測定されました (図 3c)。 したがって、たとえ製造されたマイクロカプセルに明確な穴がなかったとしても、封入されたシリカガラス微小球は化学的にエッチングされ得る。 これは、製造されたマイクロカプセルの多孔質構造によるものと考えられます。 実際、1 wt% HF 水溶液を使用した場合、表面の撥水特性により、封入された微小球はまったく除去されませんでした。 したがって、作製したマイクロカプセルはシリコーンから構成されており、殻壁に適用可能な中空構造であることがわかった。

(a) シリカガラス微小球、(b) シリカガラス微小球を封入する作製したシリコーン マイクロカプセル、(c) シリコーン ゴム上に作製した中空シリコーン マイクロカプセルの XPS スペクトル。

作製した中空シリコーンマイクロカプセルのイオン液体滴下前後のSEM画像を図4に示します。 マイクロカプセル化を達成するために、前処理として、作製した中空シリコーンマイクロカプセルをプライミング溶液としてのメタノール（純度99.8％）に5秒間浸漬した。 次に、サンプルは室温で不完全に乾燥されました。 半乾燥したサンプルにイオン液体を少量滴下し、真空チャンバー内に３０分間放置した。 なお、試料を観察する前に、試料上に残留したイオン液体をエアブローにより除去した。 図4a、bに示すように、サンプルをSEMで観察すると、マイクロカプセル上の画像の色合い、マイクロカプセルからの反射電子の状態が明らかに変化しました。 この違いは、作製した中空シリコーンマイクロカプセル中のイオン液体の有無に起因すると考えられる。 また、イオン液体の滴下前後でマイクロカプセルの直径に明らかな変化は観察されなかった。

作製した中空シリコーンマイクロカプセルの (a) イオン液体滴下前と (b) 滴下後の SEM 画像。 マイクロカプセル上の像の色合い、マイクロカプセルからの反射電子の状態が明らかに変化しました。

作製した中空シリコーンマイクロカプセルのイオン液体滴下前後で測定したラマンスペクトルを図5に示します。 測定では、532 nm の波長のレーザーを励起に使用しました。 測定されたラマンシフトの範囲は600〜1300cm-1に設定されました。 参考のために、裸のイオン液体のラマンスペクトルを測定しました。 741、1022、1134、および1240 cm-1のラマンシフトのピークが検出されました（図5a）。 中空シリコーンマイクロカプセルの場合、ピークは709cm-1でした（図5c）。 このピークは、裸のシリコーンゴムの685、709、787、860、および1261cm-1のピークの1つと一致した。 これは、5 つのピークの中で 709 cm-1 のピークが非常に強かったためと考えられます。 このように、マイクロカプセルの場合、709cm-1のピーク以外は明確に測定することが困難であった。 作製した中空シリコーンマイクロカプセルに真空中でイオン液体を滴下したところ、シリコーンの709cm-1のピークとともに、イオン液体の741、1022、1134、1240cm-1のピークが明確に測定されました（図5b)。 この場合、532 nm レーザーの焦点をマイクロカプセルのほぼ中心に設定する必要がありました。 したがって、作製した中空シリコーンマイクロカプセルのそれぞれにイオン液体をうまく充填することができた。 また、内包されたイオン液体は室温大気中においてもマイクロカプセルから漏れ出すことなく安定であった。

(a) 1-ブチル-3-メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドの裸のイオン液体、(b) イオン液体をカプセル化した作製したシリコーン マイクロカプセル、(c) 作製した中空シリコーン マイクロカプセルのラマン スペクトル。 ケース (b) では、532 nm レーザーの焦点をマイクロカプセルのほぼ中心に設定する必要がありました。

以上の結果から、イオン液体を内包したシリコーンマイクロカプセルアレイの作製プロセスのモデル開発が可能となる可能性がある。 波長193 nmのArFエキシマレーザーは、シリコーンゴムのSi-O-Si結合の光解離に不可欠であり、これはマイクロレンズとして機能するシリカガラス微小球の下で効果的に起こります。 光解離はシリコーンゴムの微小膨潤構造の形成を誘発し、その後低分子量シリコーンの排出が起こります。 微小膨潤構造上にシリコーンマイクロカプセルアレイを作製するには、射出された低分子量シリコーンによって微小球を封入するために、微小球間に適切な隙間を準備する必要がある。 ミクロスフェアは、球状マイクロカプセルを製造するためのテンプレートとしても機能します。 作製されたシリコーンマイクロカプセルは多孔質構造であるため、内包された微小球はHFガスによって化学的にエッチングされる可能性があります。 さらに、イオン液体は、プライミング溶液としての少量のメタノールとともに、真空中で作製された中空シリコーンマイクロカプセル内に浸透させることもできる。

しかし、実用化するには製造プロセスの改善が必要であり、 シリコーンゴム表面の平坦性、微小球の整列（微小球の充填密度）とエッチングプロセス（エッチングの均一性）の自動化、ArFエキシマレーザーのビーム均一化など。 つまり、実用に耐える一貫した信頼できるレベルの品質を再現できるように設計された製造プロセスを評価する段階が必要です。 これには、上で説明した製造プロセスのすべての側面と段階に関するデータの収集と評価が含まれます。 以上のデータを検証することにより、シリコーンゴム上に均一で再現性の高いシリコーンマイクロカプセル配列を広範囲に作製できると考えられる。

作製した均一な形状、大きさ、高さのシリコーンマイクロカプセルがシリコーンゴムに固定されるということは、後述するように表面が超疎水性または超疎水性に近い性質を示すことを意味する。 その結果、サンプルを水溶液下に置くと、超疎水性または超疎水性に近いシリコーンゴム上にエアギャップが形成されることが予想されます23,30。 そこで、我々は、作製した導電性イオン液体を内包したシリコーンマイクロカプセルを、水溶液中で電気的に絶縁された領域を与える空隙内に閉じ込めることができると考えた。 イオン液体を電解質として考えると、作製したイオン液体を内包するシリコーンマイクロカプセルは微小電気二重層キャパシタの実現の可能性を示唆しており、これは期待されるデバイスが水溶液中での微小電力貯蔵に使用できる可能性を意味する。

水溶液下でのマイクロ電力貯蔵のための期待されるデバイスを実証するために、我々は、作製したシリコーンマイクロカプセル上の水の接触角を測定した。 比較のために、裸のシリコーンゴム上の水の接触角は約 90 度でした。 一方、製造されたシリコーンマイクロカプセルの接触角は、イオン液体を封入する前後でそれぞれ約159度および136度であると推定されました（図6a、b）。 これらは、超疎水性または超疎水性に近い特性を示します。 イオン液体をカプセル化すると接触角が低下するのは、滴下時にマイクロカプセルの隙間に残ったイオン液体が除去しにくいためです。 ほぼ超疎水性のサンプルを 3 wt% NaCl 水溶液の下にゆっくりと置くと、サンプル表面に均一な空隙が形成されました。 また、スリンジで空気を注入することにより、エアギャップを膨張させて電気絶縁領域を拡大することもできる21、23、30。 図7は、NaCl水溶液中でシリコーンマイクロカプセル上に形成された膨張した空隙の写真を示しています。 この膨張したエアギャップの形状は、プローブとアルミニウム (Al) および銅 (Cu) ワイヤの挿入により、膨張したエアギャップ形成直後と比較してわずかに変化しました21。 製造されたシリコーンマイクロカプセルは、膨張した空隙に閉じ込められる可能性があります。 さらに、図7に示すように、超疎水性サンプル上のエアギャップとNaCl水溶液を挟んでAlワイヤとCuワイヤを設けた場合、ペアの挿入により2本のワイヤ間に0.5〜0.9 Vの電圧が得られました。プローブの。 電圧の発生は2本の金属線の電気化学電位の差に基づいており、Alの標準電極電位は次のようになります。

水の接触角を測定するための、（a）作製した中空シリコーンマイクロカプセルと（b）作製したイオン液体を内包したシリコーンマイクロカプセル上の水滴の断面写真。

3 wt% NaCl 水溶液下で準超疎水性シリコーン マイクロカプセル アレイ上に形成された電気絶縁領域の膨張したエア ギャップと、同じエア ギャップ内の Al ワイヤと Cu ワイヤ間の電圧の発生の写真。 いくつかのプローブが膨張した空隙に挿入され、各金属線に触れて、発生した電圧が検出されました。

一方、Cu電極では以下のような反応が起こると考えられます。

したがって、得られた電圧 0.5 ～ 0.9 V の範囲内である 0.848 V の電圧が理想的に期待されます。したがって、得られた電圧は、作製したイオン液体を内包するシリコーンマイクロカプセルに電気的に接続できることが示唆されます。 微小電気二重層キャパシタを実現するには、シリコーンマイクロカプセル内に電極を形成し、シリコーンマイクロカプセル同士を電気的に接続する必要がある。 この課題を克服した後、マイクロエネルギー貯蔵用の本デバイスは、海水中で動作するIoTデバイスを実現する可能性を切り開きます。 また、超疎水性表面と水といった相反する物質の界面に存在する空間をデザインすることで、これまで困難とされてきた解決策を見出すことができるかという学問的問いがこの研究の根幹となっている。 。 この論文は、それが海水中の物質表面における電気的機能の発現であるという解決策を提供することができます。

193nmのArFエキシマレーザーにより、均一な形状、大きさ、高さの中空球状シリコーンマイクロカプセルアレイをシリコーンゴム上に作製することに成功した。 整列したシリカガラス微小球の下にあるレーザー照射されたシリコーンゴムは、シリコーンゴムの Si-O-Si 結合の光解離によって光化学的にかつ周期的に膨潤しました。 光化学的微小膨潤に伴い、光解離によって生成された低分子量シリコーンが各微小球の曲率に沿って微小膨潤構造から放出され、微小球を取り囲んだ。 HFガスへの曝露による封入されたシリカガラス微小球の化学エッチング後、作製されたシリコーンマイクロカプセルは中空になり、これはXPSによって確認された。 さらに、各中空シリコンマイクロカプセルは、真空中でイオン液体を閉じ込めることができます。 中空シリコーンマイクロカプセルへのイオン液体の取り込みは、ＳＥＭおよびラマン分光法によって観察された。 作製したイオン液体封入前後のシリコーンマイクロカプセルアレイはシリコーンゴムに固定され超疎水性または超疎水性に近い性質を示したため、電解質としてイオン液体を封入したシリコーンマイクロカプセルを電気的に膨張した空隙に閉じ込めることができた。 NaCl水溶液中でほぼ超疎水性のサンプル上に形成された絶縁領域。 また、電気化学ポテンシャルの違いに基づいて、以前の方法を組み合わせることで、エアギャップに0.5〜0.9 Vの電圧を同時に発生させることができました。 したがって、発生した電圧は、NaCl水溶液下の同じ空隙にイオン液体電解質を封入しているシリコーンマイクロカプセルアレイに電気的に接続される可能性があります。 これは、電解質であるイオン液体を内包したシリコーンマイクロカプセルの一つ一つが、海水中で微小な電力を蓄える電気二重層キャパシタとして機能すると同時に、海水環境を利用して微小な電力を発電・供給できることを意味します。 さらに、数値的アプローチにより、イオン液体を内包するシリコーンマイクロカプセルの超疎水性に近い特性を超疎水性に改善できる、化学的エッチング前に最適な微小球サイズを見つけることが可能である可能性がある。 今回の成果により、IoTデバイスの利用範囲を海洋に広げることが可能となり、海水中で可視光通信を行うマイクロデバイスの実現にもつながります。

この研究結果を裏付けるデータは、合理的な要求に応じて責任著者から入手できます。

この論文の訂正が公開されました: https://doi.org/10.1038/s41598-022-25424-7

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この研究は、JSPS 科研費 JP21K04732 の支援を受けて行われました。

〒239-8686 神奈川県横須賀市走水1-10-20 防衛大学校電気電子工学科

Kaede Iwasaki, Tsuyoshi Yoshida & Masayuki Okoshi

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KIとMOが実験を考案しました。 KIは実験と解析を実施した。 KI、TY、MO は結果について議論しました。 KIとMOが論文を書きました。 著者全員が原稿をレビューしました。

Correspondence to Masayuki Okoshi.

著者らは競合する利害関係を宣言していません。

シュプリンガー ネイチャーは、発行された地図および所属機関における管轄権の主張に関して中立を保ちます。

この記事の元のオンライン版が改訂されました。この記事の元のバージョンには、図 4、5、および 6 の凡例に誤りが含まれていました。凡例は誤って入れ替わっていました。

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転載と許可

岩崎和也、吉田拓也、大越正史 海水中での使用を想定した微小電力貯蔵用のイオン液体電解質を封入した準超疎水性シリコーンマイクロカプセルアレイ。 Sci Rep 12、18264 (2022)。 https://doi.org/10.1038/s41598-022-22891-w

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受信日: 2022 年 9 月 7 日

受理日: 2022 年 10 月 20 日

公開日: 2022 年 10 月 29 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-22891-w

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