PCや複雑な回路を使用しない圧電性繊維を用いたsmart sensing

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K05188
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分35020:高分子材料関連
• 研究機関: 関西大学
• 研究代表者: 田實 佳郎 関西大学, システム理工学部, 教授 (00282236)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 圧電性 / 高分子 / センシング

研究成果の概要

我々は伝統工芸技術により作成した圧電性ポリ乳酸センサでバイタルセンシングを可能にしている．本研究では，この手作業に基づく手法を工業化意識した手法に転換するために，有限要素法を用い，工業ミシンによるステッチ形状に工夫を施すことで，伝統工芸手法と同等の機能を実現した．これにより，社会実装の可能性が開かれた．さらに，開発してきた従来のBLEを用いたデータ送信システムでは，被験者の位置や姿勢による信号切れの問題が頻繁に発生したが，回路の最適化を徹底することで飛躍的に性能を向上させた．最終的に，ミシン縫いセンサによるバイタルセンシングの精度検証を室内犬トイプードルの自由な行動の中で確認することができた．

自由記述の分野

物性工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

伝統的な几帳結びを用いた研究段階だったユニークなバイタルセンシングを、より実用的な工業的手法（ミシン縫いの方法）で実現することが可能になった。この成果は、大量生産可能な産業プロセスに転換する道を開いた。特に、室内犬を対象とした健康管理では、このセンサ技術が、動物の安全と快適を保ちながら連続的な健康モニタリングを可能にする。BLE通信の最適化によるデータ送信の安定化も、リアルタイムでの健康データの確実な受信を保証し、動物医療やペットケア産業における予防医学と早期発見の推進に寄与すると考える。この成果は、将来的には人間にも適用可能なウェアラブルセンサ技術の発展に繋がる一歩である。