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エンジニアリングニュース

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Engineering News 曲げる、ねじる、つなぐ：フレキシブルコネクタの台頭今日の電子機器に使用されるコネクタの設計と製造は、より小さく、より効率的で、より賢いデバイスへの絶え間ない需要によって引き起こされるイノベーションの波を経験しています。注目に値する現在のトレンドの一つは、フレキシブルコネクタと伸縮性コネクタの開発と使用です。これらのコネクタは、曲げたり、ねじったり、伸ばしながらも適切に機能し続ける能力を持っており、ヘルスケア、ウェアラブル、フレキシブルエレクトロニクスでの新しいアプリケーションを可能にします。エンジニアがこれら独特のコネクタを自身の設計に活用することで、次世代の画期的な製品を開発するための重要な構成要素をここに持っています。フレキシブルおよび伸縮性コネクタの背後にある3つの主要技術フレキシブルおよび伸縮性コネクタは、変形している間も電気的な接続性を維持するように設計されています。これは、先進的な材料と革新的な製造技術を使用して達成されます。曲げられたり伸ばされたりしたときに破損したり機能を失ったりする従来の硬質コネクタとは異なり、私たちが話しているコネクタは、動的に変化する環境条件でコネクタが耐久性があり機能的であり続けることを保証するために、柔軟な基板と導電材料を使用しています。導電性インク：導電性インクは、柔軟性および伸縮性のあるコネクターを開発・製造している人々にとって重要です。これらの興味深いインクには、優れた導電性を提供する銀や銅などの金属ナノ粒子が含まれており、異なる基材に印刷することができます。この分野の進歩により、持続可能な材料から作られた導電性インクの開発が促進されています。例えば、最近nature.comに公開されたこの研究は、カーボンナノチューブと銀を基にした生分解性ポリ乳酸エマルジョンインクが印刷された圧力センサーに使用される可能性を示しています。この未来的なインクは海洋環境で生分解性があり、時間の経過とともに生態系に有毒物質が蓄積するのを最小限に抑えます。ユニークな柔軟な基材と印刷技術：柔軟な基材は、柔軟または伸縮性のあるコネクターを作成するための重要な要素です。ポリイミド、シリコン、熱可塑性ポリウレタン（TPU）などの基材は、実践者が求める柔軟性と耐久性を提供します。このプロセスの錬金術は、高度なインクジェットおよび3D印刷機がこれらの柔軟な基材の一つに導電性インクを極めて高い精度で預けるときに実現します。例えば、付加価値製造のリーダーである Nano Dimension社は、多層柔軟回路を印刷するための革新的な方法を開発しました。そのDragonFly IVは、導電性および誘電性材料を正確に配置する独自のプロセスを可能にする、付加製造電子（AME）システムです。これにより、複雑な柔軟なコネクターやその他のコンポーネントの作成が可能になります。マイクロフルイディックチャネル：マイクロフルイディックチャネルは、微小な流体充填経路であり、電気を伝導する能力を持っています。これは、柔軟性または伸縮性のあるコネクターを作成するための異なるアプローチを提供します。これらのチャネルは柔軟な基板に統合され、非常に適応性の高い回路を形成することができます。複雑さと極端な敏捷性が最も重要とされる使用例 – 例えば、ウェアラブル健康モニターの場合 – では、この技術は非常に価値があります。柔軟性と伸縮性のあるコネクターの応用ウェアラブル：柔軟性と伸縮性のあるコネクターは、ウェアラブルの設計方法とそれらによって提供される機能を変えています。ユーザーが身体活動をしているときでも、センサーが完全に機能し、正確で信頼性の高いデータを提供できるようにすることで、新しい製品の形状と機能が可能になります。これらのコネクターを利用することで、デザイナーはより多くの機能を提供し、快適なフィット感を兼ね備えたウェアラブル製品を作成することができます。

Engineering News Newsletters コネクタ技術のトップ8トレンドコネクタは最も華やかな部品ではないかもしれませんが、現代の電子機器において重要な役割を果たしている隠れた英雄の一つです。デバイスの性能、信頼性、機能性において重要な役割を担っています。小型化、高速データ伝送、高信頼性への需要の増加によって、コネクタの開発において革新が進んでいます。この記事では、トップ8のコネクタトレンドを検討し、この分野で優れた製品を紹介します。これらのトレンドを把握している設計者は、最先端の設計を最適化するのに役立つ新しいツールを手に入れることができます。 1. 小型化と高密度デバイスがよりコンパクトなサイズで機能が豊富になるにつれて、性能を損なうことなくより高いピン密度を扱える小型のコネクタへの需要が高まっています。小型化は、よりスリムで持ち運び可能なデバイスの設計を可能にし、高密度コネクタは限られたスペース内でより複雑な回路をサポートしています。例：モレックスのマイクロロックプラスワイヤー・ツー・ボードコネクタは、コンパクトなデバイス設計のニーズに応える典型的な例です。これらのコネクタは、安全なロッキング機構、高い電流容量、そして低プロファイル設計を提供し、モバイルデバイス、ウェアラブル、その他のスペースが限られた環境でのアプリケーションに適しています。 2. 高速データ伝送高速通信プロトコルの使用が増えるにつれて、より高いデータレートをサポートしつつ信号損失を最小限に抑えるコネクタが求められています。このような高速データコネクタは、コンピューティング、ネットワーキング、マルチメディアアプリケーションで定期的に使用されています。例： TE Connectivityのスリバーコネクタは、高速データ伝送に対して堅牢でコスト効果の高いソリューションを提供するよう設計されています。その革新的な設計は挿入損失とクロストークを減少させ、データセンターや高性能コンピューティングシステムなどのデータ集約型環境での信頼性の高いパフォーマンスを保証します。 3. 柔軟で伸縮性のあるコネクタ柔軟なコネクタおよび伸縮性のあるコネクタは、機能を損なうことなく曲げたり、ねじったり、伸ばしたりできるように設計されており、ヘルスケア、ウェアラブル、柔軟な電子機器のアプリケーションにとって画期的なものです。革新的な材料開発と先進的な製造技術により、より適応性が高く、ユーザーフレンドリーなデバイスを実現し、性能と機能性を向上させる新たな可能性が生まれています。柔軟性と伸縮性のあるコネクタについての詳細は、私たちの詳細な解説をご覧ください。例：

Engineering News Newsletters 電子部品およびデバイスのための5つの新興電源デジタル時代が進むにつれて、私たちの日常生活に不可欠な多くの電子デバイスを動かすためのより持続可能で効率的な電源への需要はかつてないほど高まっています。長年にわたり、電子部品やデバイスはリチウムイオン電池やアルカリ電池に依存してきました。しかし、これらの電池には、電池廃棄に伴う環境問題、リチウム資源の有限性、エネルギー集約型の生産プロセスなど、重大な制限があります。これらの要因が、技術業界により持続可能で効率的な代替品を求める動きを促しています。この記事では、電子部品やデバイスのための新興の電源技術5つを検討し、私たちが電子機器を動かす方法を再定義することを約束する革新を強調しています。従来のエネルギー源から革新的な新しい代替品への移行を検討することで、技術と持続可能性が融合する未来の一端を垣間見ることができます。運動エネルギーの収穫腕を動かすだけでスマートウォッチを動かしたり、歩くだけで電話を充電したりすることを想像してみてください。運動エネルギーの収穫は、動きを電気エネルギーに変換するコンセプトで、ウェアラブル技術や組み込みデバイスで急速に注目を集めています。材料とミニチュア化の進歩により、日常活動から大量のエネルギーを生成できるデバイスの開発が可能になりました。この技術は、個人用電子機器に対する無尽蔵のエネルギー供給を提供し、ワイヤレスで自律的な電源が重要な医療デバイスのアプリケーションにおいても有望です。圧電エネルギー収穫は、圧力や振動などの機械的ストレスから電気を生成する材料を活用する運動エネルギー収穫の一形態です。靴の底や道路表面など、日常製品や構造物に圧電素子を組み込むことで、この技術は日常活動からエネルギーを捕捉し、ウェアラブル健康モニターや道路脇のセンサーなどの小型電子機器を動かすことができます。新しい材料はこれらのデバイスの耐久性と効率を向上させ、圧電エネルギー収穫を有望な技術にしています。熱電発電機熱電発電機（TEG）は、ゼーベック効果を利用して温度差を直接電圧に変換し、新しい電力源を探求する上で有望な機会を提供します。TEGの美点は、多くの産業プロセスや人体で豊富に利用可能な廃熱という資源から電力を生成できる能力にあります。材料科学の最近の進歩はTEGの効率を大幅に向上させ、より高い熱電性能を持つ新合金や複合材料を生み出しました。これらの改善はTEGの応用範囲を広げ、過酷な環境でのリモートセンサーの電源供給やウェアラブルデバイスでの体温を電気に変換することを可能にしました。さらに、バッテリーのメンテナンスが現実的でない場所でのIoTデバイスへの統合は、多くのアプリケーションを前進させます。ワイヤレス電力伝送ケーブルがない世界を想像してみてください。ワイヤレス電力伝送（WPT）は新しい技術ではありませんが、最近のブレークスルーが、新興の電源としての地位を確立しました。WPTの原理は、電気エネルギーをワイヤーや導体なしで伝送することです。これは、誘導結合、共振誘導結合、マイクロ波電力伝送などの方法を通じて達成されます。最近の革新により、伝送距離と効率が大幅に向上し、多くのアプリケーションにとってWPTがより実現可能になりました。スマートフォンやラップトップなどの消費者向け電子機器は、すでにワイヤレス充電パッドの恩恵を受けています。その潜在的な応用範囲はそれだけにとどまらず、ワイヤレスで充電できる医療用インプラントや、充電パッドの上に駐車するだけで充電できる電気自動車などが含まれます。バイオベースおよび環境に優しいバッテリー伝統的な電源に代わる持続可能な代替品を求める中で、バイオベースおよび環境に優しいバッテリーが解決策の重要な部分として登場しています。これらのバッテリーは、生物由来の材料を利用し、従来のバッテリーに使用される重金属に代わる環境に優しい代替品を提供します。この分野の革新には、有機化合物、藻類、あるいは紙から作られたバッテリーが含まれます。例えば、有機ラジカル電池は、酸化還元活性ポリマーやカニの殻から作られた電池など、使用後に堆肥化できる材料を基にしており、より安全で持続可能な代替品を提供し、電子廃棄物を大幅に削減する可能性を秘めています。このような材料は、電池の環境への影響を減らし、電池の廃棄とリサイクルの新たな可能性を生み出します。バイオベースの電池の開発は、有害物質の汚染を減らし、資源を保護するという世界的な命題に沿った電力源を提供します。太陽光発電の進歩太陽光エネルギーは、長年にわたる再生可能エネルギーの基石であり、最近では小規模電子機器への応用を大幅に向上させる変革的な進歩を遂げています。柔軟性のあるウェアラブルな太陽光パネルを含む新しい光電技術が、日常の電子機器への太陽光の統合に新たな道を開きました。企業は、バックパック、時計、衣類などの実用的なアイテムに太陽電池を組み込むことで革新を進めています。これらの進歩は太陽光の機能性を拡張し、移動中のエネルギー需要に対する実用的な選択肢として、ますます実現可能になっています。