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Removal of Motion and Touch Noises Using Shielded Nanomesh Electronics

Research Project

Project/Area Number 20F20358
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Review Section Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

横田 知之  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30723481)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) KIM JAE JOON  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2020-11-13 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Keywordsウェアラブルエレクトロニクス / 生体計測 / スキンエレクトロニクス / フレキシブルセンサ / 電子デバイス
Outline of Research at the Start

本研究は、非常に薄いナノサイズのメッシュ構造のデバイスに、シールド構造を導入することで、モーションや外部刺激に対して安定した生体信号計測法が可能となる。さらにこの構造は、センサからの信号を精度高くするだけでなく、センサとモジュール間の接続安定性を格段に向上させることができる。そのため、微弱な生体信号をより正確かつ安定して長期的に計測することができるようになり、運動量の計測などへの応用が期待される。

Outline of Annual Research Achievements

現在、大学や企業から様々なウェアラブル機器が報告されているが、日常生活で必要不可欠な人間の動作によるノイズ、他の人やものとの接触によるノイズを低減することが課題とされている。我々のグループでは、ナノサイズのメッシュ状に金電極を成膜することで、皮膚に貼り付け可能なナノメッシュ電極を報告してきた。ナノメッシュ電極は、生体との密着性が高いため、モーションアーティファクトに強い電極材料として期待されている。これまでに、開発した非常に薄いナノサイズのメッシュ構造のデバイスに、シールド構造を導入することで、モーションや外部刺激に対して安定した生体信号計測法が可能となった。さらにこの構造は、センサからの信号を精度高くするだけでなく、センサとモジュール間の接続安定性を格段に向上させることができる。そのため、微弱な生体信号をより正確かつ安定して長期的に計測することができるようになり、運動量の計測などへの応用が期待される。
本年度は、特別研究員と受け入れ研究者が共同することで、殺菌作用を持つナノメッシュ電極の開発に成功した。開発したナノメッシュ電極は、金属材料として従来の金ではなく、銅を用いることで殺菌作用を新たに付与することに成功した。このナノメッシュ電極は、生体との密着性が非常に高いために、指や手全体に装着することが可能である。また、ナノメッシュ電極自体が非常に柔らかく薄いために、指に装着することによる人の感覚への影響を西行源にすることが成功した。その結果、温度や圧力といった物理量の変化をとらえつつも、殺菌することが可能なウェアラブルデバイスとなっている。
一連の成果は、一流の国際学術誌に投稿しており、査読者から非常に高い評価を受けており、現在改定作業を行うなど、予想以上の成果を得ることができた。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Antimicrobial Second Skin Using Copper Nanomesh2022

    • Author(s)
      Jae Joon Kim, Siyoung Ha, Lina Kim, Yutaro Kato, Yan Wang, Chihiro Okutani, Haoyang Wang, Chunya Wang, Kenjiro Fukuda, Sunghoon Lee, Tomoyuki Yokota, Oh Seok Kwon, Takao Someya
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: in press

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Skin Electronics: Next‐Generation Device Platform for Virtual and Augmented Reality2021

    • Author(s)
      Kim Jae Joon、Wang Yan、Wang Haoyang、Lee Sunghoon、Yokota Tomoyuki、Someya Takao
    • Journal Title

      Advanced Functional Materials

      Volume: 31 Issue: 39 Pages: 2009602-2009602

    • DOI

      10.1002/adfm.202009602

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Robust, self-adhesive, reinforced polymeric nanofilms enabling gas-permeable dry electrodes for long-term application2021

    • Author(s)
      Yan Wang, Sunghoon Lee, Haoyang Wang, Zhi Jiang, Yasutoshi Jimbo, Chunya Wang, Binghao Wang, Jae Joon Kim, Mari Koizumi, Tomoyuki Yokota, and Takao Someya
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 118 Issue: 38

    • DOI

      10.1073/pnas.2111904118

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Minimization of Noise Using Shielded Nanomesh Electronics2021

    • Author(s)
      Jae Joon Kim, Sunghoon Lee, Tomoyuki Yokota, Takao Someya
    • Organizer
      The 6th International Conference on Advanced Electromaterials(ICAE 2021)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2020-11-16   Modified: 2024-03-26  

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