曲げでも圧力を正確に測定できるセンサーを開発―東大・染谷隆夫氏ら

　東京大学の染谷隆夫教授、リー・ソンウォン博士研究員らの研究グループは、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作製に成功した。

　近年、ウェアラブルエレクトロニクスの装着感を少なくするため、生体に密着する柔らかいセンサーが活発に研究されている。しかし、柔らかい素材でできたこれまでの圧力センサーは、精度が低いという問題があった。

　今回の研究では、シートを折り曲げて80マイクロメートル（髪の毛の倍程度の寸法）の曲率半径になっても、性質が変化しない圧力センサーを開発した。

　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使って、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という。センサーを製造する高分子基材の厚みは1.4マイクロメートルで、基材を含む全体の厚みは3.4マイクロメートル、ナノファイバーはエレクトロスピニング法によって形成され、直径は300から700ナノメートルである。

　また、同研究グループは、144点の圧力を計測でき、全体の厚みは8マイクロメートルのフレキシブル圧力センサー（多点センサー）を作製した。膨らませた風船の表面にこの多点センサーシートを乗せて、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大きな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に成功した。

　今後は、例えば圧力を正確に検出できるゴム手袋に応用すれば、これまで感覚に頼っていた乳がんのしこりの触診をセンサーで定量化できるなど、ヘルスケア、医療、福祉、スポーツなど多方面への応用が期待される。

　なお、この内容は「Nature Nanotechnology」に掲載された。論文タイトルは、「A transparent bending-insensitive pressure sensor」（和訳：多点計測のための超薄型大面積生理温度センサー）。