E-テキスタイル用導電性繊維の作製技術と布状センサの開発

1. 印刷技術による伸縮性配線の形成とスマートテキスタイルへの応用

(2015年7月16日 10:00〜11:20)

1. センサシステムとしてのE-テキスタイル
2. E-テキスタイル用の電子実装技術の概要
   1. 配線および電極形成
      1. 金属配線
      2. 導電性コート糸の利用
      3. 印刷工法および関連技術
   2. インターコネクションおよびコネクタ
3. プリンテッドE-テキスタイルに用いる伸縮性ペースト
   1. 伸縮性絶縁性ペースト
   2. 伸縮性導電性ペーストの構成
   3. 機械的変形に伴う伸縮性導電性ペースト配線の電気伝導特性変化
   4. レオロジーと電気伝導特性変化の関係
4. 伸縮性印刷配線の疲労現象
   1. ゴムの疲労と関連現象
   2. 金属フィラー分散エラストマーの疲労現象
      1. 機械的変形に伴う電気抵抗の増加
      2. 電気伝導特性の緩和現象
      3. 繰返し引張変形による電気抵抗変化
      4. 不可逆的疲労ダメージと回復可能な疲労ダメージ
      5. 疲労劣化状態からの回復現象の解析
      6. 疲労寿命に対するフィラー因子 (添加量,形状,粒径など) の影響
5. 印刷工法により試作した生体信号計測用E-テキスタイルプローブシステム
   1. 配線封止
   2. 生体/電極間の界面インピーダンスに及ぼす電極の密着性の影響
   3. 洗濯耐性
   4. 心電計測実験
      1. 3極を用いた簡易測定
      2. 被験者の発汗の影響
      3. 配線変形によるノイズ発生の抑制
      4. 補助電極を利用した計測
6. まとめ
• 質疑応答・個別質問・名刺交換

2. 超臨界二酸化炭素を用いた繊維への導電化技術と耐久性向上

(2015年7月16日 11:30〜12:50)

超臨界二酸化炭素を媒体とした繊維・高分子材料への金属担持技術を研究してきた。本技術を用い環境に優しいめっき前処理法として、繊維表面に触媒金属を注入しそれを核に無電解めっきを行い、軽量・高張力・高屈曲耐久性の導体を開発した。また、繊維への金属担持を推し進め、繊維に複合した金属皮膜を形成することで、めっき繊維と比べて高い摩擦耐久性を持つ繊維を開発した。

1. 超臨界二酸化炭素の特性と応用
   1. 超臨界二酸化炭素の特徴 (物質輸送媒体) と種々の技術への利用
   2. 超臨界二酸化炭素を媒体とした繊維・高分子材料への物質注入
2. 超臨界二酸化炭素を用いた繊維・高分子材料の無電解めっき前処理
   1. 繊維・高分子材料への有機金属錯体の注入・還元による金属の担持
   2. 超臨界流体を用いた繊維・高分子材料への金属担持を利用した無電解めっき触媒の付与
   3. 超臨界二酸化炭素を用いた無電解めっき前処理と従来技術との比較
   4. パラ系アラミド (高強度) 繊維への無電解めっき:軽量・高張力・屈曲耐久性導体としての利用
3. 超臨界二酸化炭素を用いた繊維への金属複合による導電性付与
   1. スマートテキスタイル (ウェアラブルコンピューティング) への期待
   2. スマートテキスタイルに求められる導電性繊維:軽量・柔軟・屈曲耐久性・摩擦耐久性
   3. 超臨界二酸化炭素を用いた繊維への金属担持による導電化 (非無電解めっき)
   4. 金属錯体の注入・還元条件による繊維への金属複合構造の制御
   5. 繊維に複合した金属皮膜の形成による導電性の付与
   6. 金属複合化繊維の摩擦耐久性、めっき繊維との比較
• 質疑応答・個別質問・名刺交換

3. カーボンナノチューブのコーティングによる繊維の導電化技術とその応用

(2015年7月16日 13:30〜14:50)

CNT (水分散液) の応用に向けた、本開発の製造方法に関し、現状に至るまでには、多くの困難が有った。その開発経緯と、製造品である、CNT導電性繊維 (Qnac) の現状スペック、現在の応用用途を紹介したい。

1. カーボンナノチューブ (CNT) との出会い
2. CNT水分散液の応用に向けた開発の始まり
3. CNTの糸へのコーティング製造技術の確立に向けて
   1. 糸コーティングのキッカケ
   2. 糸コーティングの問題点と克服
   3. 技術確立と現状
4. CNTコーティング導電性繊維の応用
   1. 帯電防止用途
   2. ファブリックヒーター用途
   3. 軽量電線用途
   4. その他用途
• 質疑応答・個別質問・名刺交換

4. 導電性繊維を用いた織物センサと衣服応用、ならびに医療・看護研究での活用事例

(2015年7月16日 15:00〜16:20)

圧力・伸縮を検知できる織り構造を持つ布センサーとその応用事例を紹介する。本センサーは織るだけでセンサー部が出来上がるという大規模化や量産が用意という特徴を持つ。また、布であるため、衣類やベッドシーツなどへ組み込んだ、人体に近い部分におけるセンシングに適している。
本講演では、上記の布センサーの紹介、他の衣類組み型センサとの比較、および、愛知県「知の拠点あいち」重点研究プロジェクトにおける医療・看護支援への応用事例についても述べる。

1. 導電性繊維を用いた布センサー
   1. 伸縮センサー
   2. 圧力センサー
   3. センシング原理
2. 織物センサの利点欠点, 他のスマート衣料との比較
3. 「知の拠点あいち」重点研究プロジェクト: 超早期診断技術開発プロジェクトのご紹介
4. 伸縮布センサを用いた呼吸動作計測
   1. 衣類型スパイロメータ: SpiroVest
   2. スポーツ/リハビリにおけるトレーニング支援
5. 伸縮布センサを用いた間接動作計測
   1. 伸縮布センサ組み込み衣類による関節動作計測の可能性
   2. 日常生活における継続計測に向けた課題
6. 圧力布センサを用いた褥瘡予防
   1. ベッドサイズ圧力布センサによる褥瘡予防研究事例
   2. 離床中褥瘡予防システムの実現に向けて
7. まとめ
• 質疑応答・個別質問・名刺交換