| 研究課題/領域番号 |
17H06229
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
応用物理工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
石田 謙司 神戸大学, 工学研究科, 教授 (20303860)
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| 研究分担者 |
北村 雅季 神戸大学, 工学研究科, 教授 (10345142)
高嶋 一登 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 准教授 (30435656)
小柴 康子 神戸大学, 工学研究科, 助手 (70243326)
福島 達也 神戸大学, 工学研究科, 講師 (70705392)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
25,610千円 (直接経費: 19,700千円、間接経費: 5,910千円)
2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2018年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2017年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
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| キーワード | 生体内発電 / 有機強誘電体 / 心臓発電 / インプラントデバイス / 圧電薄膜 / 心臓 / 有機圧電薄膜 / 超フレキシブル / 生体内センシング / 圧電 / イオン液体 / 発電 / 先端機能デバイス / ゲル / 圧電性 |
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| 研究成果の概要 |
有機強誘電体ポリフッ化ビニリデン/三フッ化エチレン共重合体（P(VDF/TrFE)）薄膜を用いて、生体内での駆動を目指した圧電型センサ/発電デバイスの開発を行った。3D心臓拍動シミュレータに固定した有機圧電素子は、右心房/左心房の動きに連動した圧電出力パターンを発現し、心臓拍動状態の把握や不整脈検知などに応用できる可能性を示した。また心臓拍動に伴う発電特性は、1回の心臓拍動に対して約8nJ/mm2が達成できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生体内センサーによる病理情報の取得、自動的な薬剤投与など新規医療機器の研究が急速に進んでいる。これら生体内センサー/医療機器の技術的課題の１つが電源確保の問題である。皮膚貫通したコード配線は感染症の元となり、電池では交換時に再手術が必要となる。発電量は小さくとも、継続的に発電する生体内電源の開発が求められている。本研究では、生体内の筋肉や臓器の弱くて小さな力（変形）を電気変換して変位センシング/発電できる、柔軟な有機圧電型発電素子の開発を目指して、有機強誘電体P(VDF/TrFE)薄膜を用いた生体内センサ/発電デバイスの研究開発を行い、心臓の状態把握、心臓発電の可能性を示すことができた。
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