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2023 年度 研究成果報告書

肥満・糖尿病患者の足裏圧計測に向けた、熱膨張ポリマー含有圧力センサの研究

研究課題

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研究課題/領域番号 22K20500
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0403:人間医工学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

多川 友作  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任助教 (20962517)

研究期間 (年度) 2022-08-31 – 2024-03-31
キーワード圧力センサ / 熱膨張ポリマー / 静電容量型圧力センサ / フレキシブル圧力センサ
研究成果の概要

本研究では、高荷重にわたって高感度かつ線形応答可能なフレキシブル圧力センサを、熱膨張ポリマーを使って実現した。熱膨張ポリマーを即座に加熱することで、ポリマーの径をばらつかせ、種々の荷重に応答するような直径分布のある内部構造にすることが可能となった。結果として溶液プロセス可能なフレキシブル圧力センサの中では世界最高の線形応答性・線形応答荷重領域・感度を達成した。これらの成果で、国際学会2件、国内学会2件、国際学術論文1報を報告した。

自由記述の分野

医用工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

フレキシブル圧力センサは曲面形状や生体などに張り付け、脈波や足底荷重、歯ぎしり等様々な信号取得に有効であった。静電容量型のセンサの場合、より高感度に信号を取得するためには、空隙構造を用いて見かけの初期容量を下げる手法が良く用いられるが、高荷重下では空隙構造が消滅してしまう。サイズの異なる空隙になるように鋳型を作製して界面制御することで、線形高荷重応答可能な圧力センサは報告されたが、溶液処理のみで可能なセンサはなく、本研究の学術意義は高い。また、高荷重下でも線形応答可能なため、靴底での応用やインソール圧力センサでの使用時にも非線形フィッティング等の複雑な較正は必要がない点が社会的に重要である。

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公開日: 2025-01-30  

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