新しいスポーツセンサーは不正な審判の判定を防ぐのに役立つ可能性がある

米国化学会より2023年3月14日

研究者らによると、この研究はスポーツにおけるナノ発電機の他の用途を探る道を開く可能性もあるという。

If you tuned in to the latest Super Bowl, you saw firsthand the crucial role that a referee's decisions play in determining the outcome of the game. Slow-motion replays and close-watching eyes help, but a new sensor technology could soon provide a more reliable tool for officials. According to a recent study published in ACS Applied Nano Materials, researchers have created a hybrid nanogenerator sensor that is self-powered and could improve the accuracyHow close the measured value conforms to the correct value." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">判定の正確性を高め、ボクサーやクリケット選手のトレーニングプロセスを強化します。

センサーの普及とその簡素化により、スポーツの世界に新たな可能性が開かれています。 これらのセンサーは、審判、コーチ、プレーヤーに詳細な洞察を提供できますが、これを実用化するには、センサーがコンパクトで自立型で、コスト効率が高い必要があります。

これに適した 2 つのテクノロジーは、摩擦電気ナノ発電機 (TENG) と圧電ナノ発電機 (PENG) です。 どちらも方法は異なりますが、機械エネルギーを電気エネルギーに変換することで機能します。

定規の上に示されているハイブリッド ナノ発電機を動力源とするセンサーは、ボクシングやクリケットのパフォーマンスとゲームプレイの向上に役立つ可能性があります。 クレジット: ACS Applied Nano Materials、2023、DOI: 10.1021/acsanm.2c04731

1 つのハイブリッド ナノ発電機に組み合わせると、それぞれの欠点が軽減されますが、これらのデバイスはこれまで多くの実用的な用途を見つけることができませんでした。 そこで、インド工科大学の Nishat Kumar Das 氏、Om Priya Nanda 氏、Sushmee Badhulika 氏は、ボクシングやクリケットの実際のパフォーマンスを監視するために使用できる、ハイブリッド ナノ発電機を搭載したセンサーを作成したいと考えました。

センサーを製造するために、研究者らはリチウム修飾亜鉛チタン酸化物からナノファイバーを作成した。 これらに、銅、特別な種類のテープ、および特定の特性を持つその他のフィルムを重ねて、TENG または PENG を作成しました。 PENG はクリケットのバットとウィケットの切り株に取り付けられ、アメリカ野球のベースと同じように使用されました。 ボールがセンサーに接触すると、コールの判定に使用できる電圧が発生します。

練習中に使用すると、約0.02秒の応答時間でスイングの正確さとパワーに対応するデータが得られました。 次に、この PENG と TENG を組み合わせてハイブリッド ナノ発電機を作成し、そのうちの 4 つをサンドバッグのさまざまな部分に取り付けました。 この装置は、ボクシングで使用される 6 種類のパンチとそれぞれのスピードを区別し、選手とコーチに自分のスタイルに関する情報を提供しました。 研究者らは、この研究がスポーツにおけるナノ発電機の他の用途を探る道を開く可能性があると述べている。

参考資料：Nishat Kumar Das、Om Priya Nanda、Sushmee Badhulika著「スポーツにおける接触を監視するためのリチウム修飾亜鉛チタン酸化物ナノファイバーからの圧電/摩擦電気ナノ発電機」、2023年2月2日、ACS Applied Nano Materials.DOI: 10.1021/acsanm.2c04731

この研究は国防研究開発機構（DRDO）の資金提供を受けた。