伸縮・柔軟センサの材料設計と体表、体内への応用

1. カーボンナノチューブをもちいたMEMSデバイス、ひずみセンサデバイスの開発と今後の応用

本講座は、カーボンナノチューブ特に産業技術総合研究所で開発したスーパーグロース法で作成した単層カーボンナノチューブについて解説し、その特徴的な形態の一つであるCNTウェハーと、それを用いたMEMSデバイス、ひずみセンサデバイス応用等について解説する。さらに、材料自体の量産開発とその現状、CNTウェハー以外の応用開発についても講演する。

1. カーボンナノチューブとは
   1. カーボンナノチューブ
   2. スーパーグロース法
   3. スーパーグロース法によるCNT垂直配向膜
2. CNT垂直配向膜を用いたプロセス開発とMEMSデバイス
   1. CNTウェハー
   2. CNTウェハーの加工プロセスとMEMSデバイス
   3. 貼り付け法によるCNTウェハー
   4. CNTウェハーによる3次元微細構造
3. CNTひずみセンサ
   1. 貼り付け法を用いたCNTひずみセンサ
   2. CNTひずみセンサの特性
   3. CNT歪みセンサのウェアラブルデバイスへの応用
   4. CNTねじりセンサ
4. CNTの応用について
5. CNTの量産開発
• 質疑応答・個別質問・名刺交換

2. 伸縮性ゲル電極の作製とセンサ応用

(2015年9月4日 13:15〜14:45)

伸び縮みしても断線しない導電性のウレタンゴムを作製し、これを変形に強いハイドロゲル (ゼリー) の表面に接合する技術を開発したことによって、乾燥と水戻しで体積が変化しても壊れず、高圧水蒸気による滅菌消毒も可能な、安全・衛生的で「丈夫な」ゲル電極が実現しました。このゲル電極は70%以上が水分であるため生体にしっとりと馴染み、神経や筋肉の活動計測、および通電治療などに有効です。また、体内埋め込みによる脳・神経機能の補助などにも適しています。

1. 伸縮性電極材料
   1. PEDOT/PUの構造
   2. PEDOT/PUの電気物性
   3. PEDOT/PUのパターニング
   4. 酵素駆動デバイスへの応用
2. ハイドロゲル基板電極
   1. ハイドロゲルへの接着技術
   2. 接着強度の評価
   3. 保存性・生体適合性など
3. ゲル電極の体表応用
   1. 粘着性・接触抵抗
   2. 生体電気の計測
4. ゲル電極の体内応用
   1. シート状ゲル電極
   2. コンタクトレンズ型ゲル電極
• 質疑応答・個別質問・名刺交換

3. 柔軟性を有するナノファイバーの作製技術と感圧センサの開発

(2015年9月4日 15:00〜16:30)

有機ポリマーのナノファイバーからなる感圧センサは、従来のフィルム以上に柔軟性が高く、多様な形状に追従する優れた設置性を有しており、またその出力電圧が大きい事例が観察されている。これはセンサ駆動用の電源レスで任意の位置に設置できることを意味し、センシング技術として利用価値が高い。
本セミナーでは本開発の基本技術となるナノファイバーの作製と特徴、およびそれをどのように利用して感圧センサとして利用するか、そしてアプリケーションのイメージまで一気通貫で解説します。

1. ナノファイバーの作製
   1. 種々のナノファイバー作成方法
   2. 電界紡糸法による有機系ナノファイバー作成
   3. 電界紡糸法によるナノファイバーの特徴 (ナノ/ミクロ構造とマクロ構造)
2. 柔軟感圧センサの作製
   1. 感圧センサに求められる特性
   2. ナノファイバーを用いるメリット
   3. センサの構成・設計
   4. 試作と駆動試験
   5. センサとしての特徴
   6. 発展的なセンサ構成
3. アプリケーション
• 質疑応答・個別質問・名刺交換