Paper as Power, Sensor, and Interface

This project was developed for Toyoshima , as a collaboration between Design Lab and Yagi Lab. The project development process was entirely experiment driven and the final proposal is the result of cross-disciplinary exploration, discussions, and ideation.


このプロジェクトは、豊島ライフスタイル寄付研究部門のためにDLX Design Labと八木研究室が共同で開発したものです。プロジェクトの開発プロセスはすべて実験に基づいて行われ、最終的な提案は学際的な探求、議論、アイデアの結果です。


PROBES

Probes is an exploration of paper batteries developed by Yagi Lab, as a source of power for disposable diagnostic devices.

The project proposes an alternative to existing diagnostic technologies by combining a paper battery, a sensor, and a simple indicator - all made from disposable materials. These components were used to conceive a low-power, single use diagnostic tool, which would make testing devices more accessible and more sustainable.


The initial idea was create a new kind of battery that would not be limited by any form or size. The development process led the team to produce a paintable battery, which could be applied to flexible materials such as paper. Different types of battery electrodes were tested, including zinc, aluminum, and Prussian blue analogs. The team discovered that one key application area for these batteries could be disposable diagnostics, since the batteries had a unique activation process after which they could no longer produce power. Since a range of batteries were explored throughout the project with different properties and power outputs, the resulting paper diagnostic tools were designed to be versatile and adaptable to many different situations. They include portable sensor tools for nutritional testing, passive sensors for environmental testing, and active diagnostics for medical testing.


Probesは、使い捨て診断装置の電源として、八木研究室が開発した紙バッテリーを使う試みです。このプロジェクトでは、処分が容易な素材で作られている紙バッテリー、センサー、簡易表示器を組み合わせて、既存の診断機器の代替品を提案しています。これらの部材を用いて、使い捨ての低消費電力診断ツールを考案し、検査装置をより身近で持続可能な社会に資するものにすることを目指しました。


最初のアイデアは、形状やサイズにとらわれない新しいタイプの電池を作ることでした。開発プロセスでは、紙などの柔軟性のある素材に塗ることができる電池を開発しました。亜鉛、アルミニウム、プルシアンブルー類似体など、さまざまなタイプの電池電極が試されました。紙バッテリーには特有の活性化プロセスがあり使用後には再発電ができないことから、研究チームは、使い捨ての診断装置がこれらの電池の重要な応用分野の1つとなりうることを見出しました。このプロジェクトでは異なる特性と出力を持つ幅広い種類のバッテリーを研究対象としたため、結果として得られた紙製の診断ツールは、汎用性が高く、さまざまな状況に適応できるようにデザインされています。その中には、栄養検査用の持ち運び可能な検出器、環境検査用の受動型センサー、医療検査用の能動型診断ツールが含まれています。






The project was made possible through an experiment driven process with Yagi Lab consisting of about 70 different experiments conducted with researchers of both labs. The proof of concept was a test rig indicating the properties of paper batteries powering an LED. This set up showed the potential of paper-based batteries to be used in conjunction with low-power commercial electronics.


このプロジェクトは、八木研究室との実験主導型のプロセスによって実現したもので、両研究室の研究者と約70種類の実験を行いました。概念実証は、LEDに電力を供給する紙バッテリーの性質を示す試験装置で行いました。これにより、紙バッテリーを低電力消費の市販の電子機器と組み合わせて使用できる可能性が示されました。




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DLX Design Lab

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