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The development of light-weight and thin face guard using fiber-reinforced thermoplatics and shock-absorption structure

Research Project

Project/Area Number 17K17154
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Prosthodontics/ Dental materials science and
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

Wada Takahiro  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (10632317)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsスポーツ用フェイスガード / ノーズガード / 防具 / スポーツ歯学 / 歯科理工学 / スポーツ / 衝撃試験 / 繊維熱可塑性樹脂 / 繊維強化熱可塑性樹脂 / フェイスガード / 繊維強化プラスチック
Outline of Final Research Achievements

A face guard is a protector worn by an athlete that allows a speedy and safe return to play after sustaining maxillofacial traumatic injury. The purpose of this project is to develop a lightweight and thin face guard which has sufficient shock absorption ability. The use of a buffering space structure for shock absorption and fiber-reinforced thermoplastic resin makes it possible to reduce the weight and thickness of the face guard. As a result of the impact test, the FG that incorporated fiber-reinforced thermoplastic resin and a buffering space has good shock absorption ability. In addition, we considered materials for 3D printer could be used for face guard application. The results show that it could be used as face guard core materials.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

フェイスガードに衝撃吸収構造及び繊維強化熱可塑性樹脂を用いることで安全性を保ちつつ、軽量化、薄型化が可能になった。繊維強化熱可塑性樹脂で可能になったということは従来の簡便な制作プロセスからの大きな変更なしに装着者の運動中のパフォーマンスを下げる要因であったズレや視野の制限への改善が期待できる。また、3Dプリンタ用材料がフェイスガード用のコア材として衝撃への安全性が高いことを確認できたことはフェイスガード製作の分業化、遠隔化など新しい制作プロセスにつながる結果である。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Improvement of the Shock Absorption Ability of a Face Guard by Incorporating a Glass-Fiber-Reinforced Thermoplastic and Buffering Space2018

    • Author(s)
      Wada Takahiro、Churei Hiroshi、Takayanagi Haruka、Iwasaki Naohiko、Ueno Toshiaki、Takahashi Hidekazu、Uo Motohiro
    • Journal Title

      BioMed Research International

      Volume: 2018 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1155/2018/6503568

    • Related Report
      2018 Research-status Report 2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 高速度カメラ・デジタル画像相関法を用いた炭素繊維強化熱可塑性樹脂フェイスガードの衝撃試験時歪分布解析2019

    • Author(s)
      和田敬広, 中禮宏, 田邊元, 金城里於, 岩崎直彦, 上野俊明, 高橋英和, 宇尾基弘, 高嶋康人, 南二三吉
    • Organizer
      「学際・国際的高度人材育成ライフイノベーションマテリアル創製共同研究プロジェクト」(6大学連携プロジェクト)第3回公開討論会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 炭素繊維強化熱可塑性樹脂を使用したフェイスガードの機械的性質2018

    • Author(s)
      和田敬広, 中禮宏, 上野俊明, 宇尾基弘
    • Organizer
      第71回日本歯科理工学会学術講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report 2017 Research-status Report
  • [Presentation] 高速度カメラによる炭素繊維強化熱可塑性樹脂応用フェイスガードの衝撃試験観察2018

    • Author(s)
      和田敬広, 中禮宏, 田邊元, 金城里於, 上野俊明, 宇尾基弘
    • Organizer
      第29回日本スポーツ歯科医学会 総会・学術大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Shock absorption analysis of face guards made of carbon fiber-reinforced thermoplastics using high-speed camera and digital image correlation2018

    • Author(s)
      Takahiro Wada, Hiroshi Churei, Gen Tanabe, Rio Kinjo, Yasuhito Takashima, Toshiaki Ueno, Fumiyoshi Minami, Motohiro Uo
    • Organizer
      3nd International Symposium on Creation of Life Innovation Materials for Interdisciplinary and International Researcher Development (iLIM-3)
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マウスガード材に内蔵した圧力センサの挙動2018

    • Author(s)
      金城里於, 和田敬広, 中禮宏, 林海里, 吉田結梨子, 田邊元, 宇尾基弘, 高橋英和, 上野俊明
    • Organizer
      第71回日本歯科理工学会学術講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] マウスガード型ウェアラブルセンサ開発に向けたフォースセンサの挙動評価2018

    • Author(s)
      金城里於, 和田敬広, 中禮宏, 林海里, 髙橋英和, 宇尾基弘, 上野俊明
    • Organizer
      第29回日本スポーツ歯科医学会 総会・学術大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Evaluating the use of a force sensor for the development of a mouth guard-type wearable sensor2018

    • Author(s)
      Rio Kinjo, Takahiro Wada, Hiroshi Churei, Hidekazu Takahashi, Toshiaki Ueno, Motohiro Uo
    • Organizer
      3nd International Symposium on Creation of Life Innovation Materials for Interdisciplinary and International Researcher Development (iLIM-3)
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 繊維強化熱可塑性樹脂のフェイスガードへの応用2018

    • Author(s)
      和田敬広, 中禮宏, 横瀬真子, 高柳遼, 岩崎直彦, 上野俊明, 高橋英和, 宇尾基弘
    • Organizer
      6大連携プロジェクト 生体・医療材料開発分野 公開討論会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 和田敬広, 中禮宏, 田邊元, 金城里於, 上野俊明, 宇尾基弘2018

    • Author(s)
      高速度カメラによる炭素繊維強化熱可塑性樹脂応用フェイスガードの衝撃試験観察
    • Organizer
      第29回日本スポーツ歯科医学会 総会・学術大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 炭素繊維強化熱可塑性樹脂を使用したフェイスガードの衝撃分散能2017

    • Author(s)
      和田敬広, 中禮宏, 上野俊明, 宇尾基弘
    • Organizer
      第28回日本スポーツ歯科医学会 総会・学術大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Evaluation of the Mechanical Properties of a Faceguard Made of Fiber-Reinforced Thermoplastics2017

    • Author(s)
      Takahiro Wada, Hiroshi Churei, Mako Yokose, Haruka Takayanagi, Naohiko Iwasaki, Toshiaki Ueno, Hidekazu Takahashi, Motohiro Uo
    • Organizer
      2nd International Symposium on Creation of Life Innovation Materials for Interdisciplinary and International Researcher Development (ICMaSS2017 iLIM-2)
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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