2019 Fiscal Year Annual Research Report
Micro fabrication technology for the new type tactile sensor having high sensitivity and high resolution as a fingertip
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17K01565
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| Research Institution | Wakayama University |
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Principal Investigator |
幹 浩文 和歌山大学, システム工学部, 講師 (20403363)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土谷 茂樹 和歌山大学, システム工学部, 教授 (30283956)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | MEMS / 微細加工 / 触覚センサ / 機能性材料 / 圧電PVDF |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，人間の指先感度と空間分解能に匹敵する皮膚のように柔らかいマイクロ触覚センサの創出を研究目標とした。その実現手法として，センサ構造材料には，力を受けると電気信号（電荷）を発生する圧電高分子PVDF(Polyvinylidene Fluoride; (CH2-CH2)n))の柔らかいフィルム素材（厚さ約0.1mm）を用いた。デバイス構造設計検討のため解析ソフトCOMSOL MultiphysicsのMEMSモジュールを活用してアレイ構造と分解能に関連するクロストークとの関係を解明し，デバイス作製の加工手法にはRIE（Reactive Ion Etching）を用いたドライエッチング技術を駆使し，作製プロセス技術の開発を行った。並行して安価で生産性に有利なウェットエッチングによる加工プロセス技術の開発を進めてきた。要素技術の開発を通じて，圧電PVDFのドライエッチングとウェットエッチングにおける加工プロセスのエッチング特性について初めて明らかにし，国際会議や学術雑誌論文を通じて対外への情報発信を行った。特に最終年度においては，圧電PVDFにおける異方性エッチング特性について詳しく調べることによって，圧電PVDFを用いた触覚センサを含むマイクロデバイス構造の作製において同分野で初めて圧電定数方位に対する構造設計パターンの位置合わせの重要性と微細パターンアレイの関係を示すことができ，また，柔軟で圧電機能性を持つ高分子材料を用いてマイクロノズルのアレイやダイヤフラムのアレイ構造の実現可能性を提示し，学問・産業分野でこれまでにない新しい応用展開の可能性を示すことができた。これまでの知見をもとに，今後も引き続き研究を促進し付加価値の高い新しい応用デバイスの開発と商品化につなげたい。
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Research Products
(2 results)
