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やわらかな曲面上に装着して圧力測定可能に

東京大学は1月26日、曲げても性質が変化しないフレキシブル圧力センサーの開発に成功したと発表した。

この研究成果の活用で、やわらかな曲面上でも、本センサーの装着で圧力を測定できるようになる。

乳がんのデジタル触診など医療ほか、多方面への応用期待

この研究成果を活用できるのは、たとえば、乳がんのデジタル触診だ。

これまで感覚にたよるほかなかった乳がんのしこりの触診も、
このセンサー装着のゴム手袋をつかえば、センサーで定量化するデジタル触診ができるし、

患者の床ずれ予防や離床検知などのヘルスケア、ウェアラブルエレクトロニクスの精度低下を防ぐ、医療、福祉、スポーツなど、多方面への応用が期待される。

*この成果は、東京大学大学院工学系研究科 染谷隆夫 教授、リー・ソンウォン 博士研究員、米ハーバード大学 ジーガン・スオ 教授らの研究グループによるもので
1月25日付けの英科学誌「Nature Nanotechnology」オンライン速報版に掲載されました。

東大大学院工学系研究科電気系工学専攻染谷隆夫教授
東大大学院工学系研究科電気系工学専攻 染谷隆夫教授

東大大学院工学系研究科リー・ソンウォン 博士研究員
リー・ソンウォン 博士研究員

 

折り曲げても圧力センサーとしての性質が変化しない

フレキシブル、それが大きな課題だった。

センサーは通常、測定対象に密着させることで測定の精度を上げる。

なので、
やわらかくて常に運動している生体が測定対象なら、センサーそのものも、やわらかい素材で作らなくてはならない。

ところが、やわらかい素材でできたセンサーには問題があった。
曲げたりよじれたりすると、変形にともなうひずみでセンサーの性質が大きく変化して、正確に計測できないのだ。

今回、同研究グループは、その問題をクリアし、フレキシブル圧力センサーとして世界最高感度を実現した。

曲げても性質が変化しないので、圧力を正確に測定できるという圧力センサーが可能になった。

 

実証実験

ふくらませた風船の表面に多点センサーシートをのせて2本の指で風船を押しつぶしたところ、

多点センサーは風船の変形によるひずみの影響を受けずに、指で圧力をかけたところだけ正確に圧力の分布を計測することができた。

フレキシブル圧力センサー
風船を大きく変化させながらでも圧力分布の計測ができる

こんかいの開発の決め手

今回の開発の決め手となったのは、
圧力を感知する素材にナノファイバーをつかい、センサーの厚みを2マイクロメートルまで薄くすることに成功したことだ。

ナノファイバーを使ったセンサーは、薄く、かつ、たくさんの穴があいた構造であるため透明で、貼り付けてもめだたず、重量は1平方メートルあたり50ミリグラムしかないという。

 
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編集ぽろり|byらいくゆう編集ぽろり|byらいくゆう

リー・ソンウォン 博士ってシャイな方なんでしょうか?
ピンボケ、しかもフレキシブル圧力センサーのサンプル(たぶん)で1部隠れてる(siteru?)画像しかみつけられませんでした。
ジーガン・スオ 教授にいたっては見つけられzu・・・。
komatta。

 
 
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