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Development of soft pressure sensor with micropore structure by nano-interface control

Research Project

Project/Area Number 21K14692
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 35030:Organic functional materials-related
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

Sekine Tomohito  山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 助教 (20805634)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywords相溶性 / ナノ界面 / 圧力センサ / マイクロポア / ナノ界面制御 / 触覚デバイス / ソフト圧力センサ / 相溶性向上 / マイクロポア構造 / ソフト触覚センサ
Outline of Research at the Start

マイクロポア構造を有するカーボン材料を用いたソフト圧力センサは、印加圧力に対する高速レスポンス化が進み、生体模倣型触覚デバイスとしての応用が期待されている。一方、印加圧力に対する高感度化の観点からは、当該ポア径の高精度コントロールが必要である。本研究では、センサ材料調整時の界面活性剤がマイクロポア形成に及ぼす影響を明らかにし、ソフトセンサの印加圧力に対する高感度化を実現する。

Outline of Final Research Achievements

We developed a soft pressure sensor with micropore structure by nano-interface control for robotic wearable devices. A pressure-sensitive layer was formed on an electrode made of a conductive polymer. In terms of sensing properties, it was newly revealed that there is a correlation between the micropore diameter derived from the surfactant chain length and the sensitivity to applied pressure.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、機能性材料群の最適な組み合わせによる高感度な有機圧力センサを創出するものであり、デバイス工学の特性向上と材料構成設計のプロセス効率向上に寄与できる。さらに、多様な組み合わせ論を簡便にデバイス特性に展開できる特徴も有している。これは、本研究の目的にひとつとしている有機エレクトロニクス材料分野への展開にとどまらず、様々な材料システム工学と電子デバイス工学への応用が可能な新手法を提案するものである。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Micro-pore Composed Soft Pressure Sensor with Ether-surfactant via High-sensitivity in Wide Range for Robotic Machine Interface Application2023

    • Author(s)
      Kaiin Tou, Kenta Nara, Tomohito Sekine, Yi-Fei Wang, Yasunori Takeda, Daisuke Kumaki, Shizuo Tokito
    • Journal Title

      Advanced Sensor Research

      Volume: -

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 機能性有機材料を用いたウェアラブル物理センサのヘルスケア応用2022

    • Author(s)
      関根智仁
    • Journal Title

      センサイトWebジャーナル

      Volume: 12

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      董海韵, 奈良健汰, 関根智仁, Wang Yi-Fei, 竹田泰典, 熊木大介, 時任静士
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      奈良健汰, 董海韵, 関根智仁, Wang Yi-Fei, 竹田泰典, 熊木大介, 時任静士
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      第70回応用物理学会春季学術講演会
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      菅凌輔, 鬼澤好輝, 関根智仁, Wang Ye-Fei, 熊木大介, 時任静士
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      董海韵, 奈良健汰, 関根智仁, Wang Yi-Fei, 熊木大介, 時任静士
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      第83回応用物理学会 秋季学術講演会
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      関根智仁
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      令和3年度東北地区先端高分子セミナー
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    • Author(s)
      関根智仁
    • Organizer
      第247回研究会有機エレクトロニクス材料研究会
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  • [Presentation] 細孔構造を有する薄膜型ソフト圧力センサの作製2021

    • Author(s)
      阿部 真依、菅 凌輔、立花 将吾、関根 智仁、Wang Yi-Fei、竹田 泰典、熊木 大介、時任 静士
    • Organizer
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
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URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-01-30  

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