Wi-Fi発電とは
Wi-Fi発電とは、私たちの身の回りで飛び交っているWi-Fiの電波から電力を生成する技術のことです。
Wi-Fi発電の仕組み
Wi-Fiは、主に2.4GHz帯の電波を利用して通信を行っています。この電波には、エネルギーが含まれています。Wi-Fi発電では、この電波エネルギーを特殊な素子によって捕らえ、電気に変換します。
東北大学などの研究グループは、スピントロニクス（＊後述）という技術を利用して、Wi-Fiの電波から発電できる素子を開発しました。この素子は、磁気トンネル接合と呼ばれる構造を持っており、微弱な電波でも効率的に電力を生成できます。
＊スピントロニクスとは、半導体技術の分野で、電気と電子のスピンによる磁気を使用する技術です。
スピントロニクスは、次のような特徴があります。
電荷と磁気の両方の性質を利用する「未来型エレクトロニクス」
HDD（ハードディスクドライブ）の大容量化や省電力化に貢献できる
不揮発性（電源を常に入れておかなくてもデータを保持できる）メモリにも利用できる
電子スピンは量子ビット（キュービット）として利用できるため、大規模な量子コンピューターの実現が期待できる
スピントロニクスは、磁気トンネル接合やスピントランジスタなどの基本素子によって実現されています。また、磁性半導体などの素材の開発も進められています。
スピントロニクス技術は、磁気抵抗メモリー（MRAM）と呼ばれる新しい半導体メモリーにも利用されています。
Wi-Fi発電のメリット
環境負荷の低減: Wi-Fi電波は、私たちが普段使っている電波の一種であり、環境に負荷をかけずに発電できます。
小型化: 発電素子を小型化できるため、IoTデバイスなど、小さな機器への応用が期待されています。
ワイヤレス: 電源コードが不要なため、設置場所を選びません。
Wi-Fi発電の課題と今後の展望
発電効率: 現時点では、発電効率はまだ低いことが課題です。
電波強度: 電波が弱い場所では、十分な電力を得ることが難しい場合があります。
これらの課題を克服するため、研究が進められています。将来的には、Wi-Fi発電技術がさらに発展し、私たちの生活を大きく変える可能性があります。例えば、電池交換の必要がないIoTデバイスや、環境に優しいスマートシティの実現などが考えられます。
Wi-Fi発電とは、Wi-Fi信号から電力を収集して発電する技術です。この技術の目的は、無線通信に使われるエネルギーを電力に変換し、低消費電力のデバイスを動かすことにあります。具体的には、Wi-Fiルーターや他の無線機器が発する無線周波数（RF：Ｒadio Ｆrequency（ラジオフリークエンシー））エネルギーを、専用のアンテナや整流回路でキャッチし、それを電力に変換するという仕組みです。
この技術はまだ研究開発段階にありますが、将来的には小型のウェアラブルデバイスやIoT（モノのインターネット）デバイスのバッテリー不要化を実現できる可能性があります。例えば、Wi-Fi信号を活用してスマートホームデバイスや環境センサーを長時間にわたり稼働させることが期待されています。
実際の商用化にはまだ時間がかかると思われますが、持続可能なエネルギー利用の一環として注目を集めています。
東北大ら、Wi-Fiの電波を使って発電できる素子を開発より
東北大学電気通信研究所、シンガポール国立大学らによる研究グループは5月19日、スピントロニクス技術を利用してWi-Fiの電波から発電できる素子を開発した。
IT技術やIoTの拡大により、大量のセンサー端末が利用される中で、各端末における電池交換や電源確保が課題となっており、克服するための技術として環境発電(エナジーハーベスティング)の活用が期待されている。
発電に使うエネルギー源の1つとして、身の回りを飛び交うWi-Fi(2.4GHz帯)の利用が考えられている。なかでも、強磁性材料を用いた自由層と固定層で、絶縁体を挟み込んだ構造を持つ、磁気トンネル接合素子と呼ばれる素子を利用した手法の研究が進められてきたが、これまで研究されてきた高周波応用向けの磁気トンネル接合素子では、実現が難しかった。
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