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2013 年度 実績報告書

導電性プラスチックと視覚機能タンパク質を用いたフレキシブル動画センサーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23560004
研究機関電気通信大学

研究代表者

岡田 佳子  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (50231212)

キーワードbacteriorhodopsin / sensor / conductive polymer
研究概要

本研究は,安価な水溶性ポリマーを用いた導電性プラスチックと, 生物由来の視覚機能タンパク質を組み合わせた「柔らかい微分応 答光センサー」を開発し,ロボットビジョンやマシン操作に適用することを目標としてて3年間推進してきた.
最終年度は,より安価で柔軟なデバイスの実現のため,(株)綜研化学の協力を得てITOガラスを導電性ポリマーに変更した.4種類のサンプル(WED-SM, IW-103, IW-108, AN-SO3-T)で成膜した電極の性能評価を行ったところ,最も表面抵抗が小さかったのは,IW-103であった(10^3 Ω/sq).しかし透過率は1.77%と非常に低かった.IW-108は透過率で他の2種類よりも優れていたが,表面抵抗が最も高く(10^6 Ω/sq)導電性が良くなかった.また,導電性を上げるために膜厚を厚くすると,透過率が非常に低くなり,また曲げに対する耐性が下がってクラックが入ってしまった.そこで綜研化学からPETフィルム塗工品(WED-SM/PVA,表面抵抗がITOの約100分の1)を入手し,ITOと同型のサンドイッチセルを作製したところ,ITOセルのほぼ100分の1の光電流応答が得られた.
23,24年度はすべてITOガラスを用いて「積層化による出力増強」「受光部のパターニングによる速度センシング」を行い,マイクロマウスロボットの制御に必要な目標値2マイクロAの光出力が得られ,また4光走査方向と速度が同時測定できることを確認できたため,最終年度にITOガラスを導電性ポリマープラスチックに変更したが,導電性と入射光透過率の壁に阻まれてITOガラスセルで得られた結果には届かなかった.しかし大面積のセンサーの作製は可能であり(現在50mm × 50mm),電解質溶液をゲル化することによって,曲げに対する強度の向上は十分可能であることがわかった.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Bacteriorhodopsin-based bipolar photosensor for biomimetic sensing2013

    • 著者名/発表者名
      K. Kasai, Y. Haruyama, T. Yamada, M. Akiba, Y. Tominari, T. Kaji, T. Terui, F. Peper, S. Tanaka, Y. Katagiri, H. Kikuchi, Y. Okada-Shudo, A. Otomo
    • 雑誌名

      Proc. of SPIE Optics + Photonics

      巻: 88170N-1-8 ページ: 1-8

    • 査読あり
  • [学会発表] Bioelectronic photosensor for speed and direction sensing

    • 著者名/発表者名
      Y. Okada-Shudo
    • 学会等名
      12th International Conference on Frontiers of Polymers and Advanced Materials
    • 発表場所
      Auckland, New Zealand
    • 招待講演
  • [学会発表] Speed and Direction Sensing with Patterned Bio-Electronic Photosensors

    • 著者名/発表者名
      Y. Okada-Shudo
    • 学会等名
      International Workshop on Nano and Bio-Photonics (IWNBP)
    • 発表場所
      Biarritz, France
    • 招待講演
  • [学会発表] Speed and direction sensing with a patterned bacteriorhodopsin film

    • 著者名/発表者名
      Y. Okada-Shudo
    • 学会等名
      SPIE Security + Defence
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 招待講演
  • [学会発表] Bacteriorhodopsin-based bipolar photosensor for biomimetic sensing

    • 著者名/発表者名
      K. Kasai, Y. Haruyama, T. Yamada, M. Akiba, Y. Tominari, T. Kaji, T. Terui, F. Peper, S. Tanaka, Y. Katagiri, H. Kikuchi, Y. Okada-Shudo, A. Otomo
    • 学会等名
      SPIE Optics + Photonics
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 招待講演
  • [学会発表] Protein-Based Photosensor for Biomimetic Sensing

    • 著者名/発表者名
      K. Miyashita, T. Mukai, and Y. Okada-Shudo
    • 学会等名
      International Workshop on Nano and Bio-Photonics (IWNBP)
    • 発表場所
      Biarritz, France

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公開日: 2015-05-28  

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