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東大、極薄のスキン圧力センサーで指がモノに触れたときの接触圧を測定することに成功

発表日:2020年11月20日

極薄のスキン圧力センサーで指がモノに触れたときの接触圧を計測

~敏感な指先に直接貼り付けても皮膚感覚に影響がないことを実証~

3.発表者:

染谷 隆夫(東京大学 大学院工学系研究科電気系工学専攻 研究科長/教授)

横田 知之(東京大学 大学院工学系研究科電気系工学専攻 准教授)

李 成薫(東京大学 大学院工学系研究科電気系工学専攻 講師)

4.発表のポイント:

◆極薄のスキン圧力センサーを開発し、敏感な指先に直接貼り付けても皮膚感覚に影響を与えずに、指先がモノに触れたときの接触圧を測定することに成功した。

◆スキン圧力センサーは4層のナノファイバーで構成され、厚さは12マイクロメートルと極薄であるが、こすっても壊れない優れた機械的な耐久性を実現した。

◆従来のゴム手袋タイプの圧力計測とは異なり、指先の感覚を損なわずに繊細な指先の接触圧を正確に計測できるため、今後、医師や職人の指技のデジタルアーカイブなどさまざまな応用が期待される。

5.発表概要:

東京大学大学院工学系研究科の李成薫講師、横田知之准教授、染谷隆夫教授らを中心とした研究チームは、ミュンヘン工科大学の Sae Franklin 博士、David W.Franklin 教授、Gordon Cheng 教授らと共同で、皮膚に直接貼り付けて使用する極薄のスキン圧力センサーを開発しました。このスキン圧力センサーを指先に装着することで、皮膚感覚に影響を与えずに、指がモノに触れたときの接触圧を正確に計測することに成功しました。皮膚感覚への影響の評価試験は、18名の被験者に対して実施し、スキン圧力センサーを指に貼り付けた場合と貼り付けていない場合で、モノを持ち上げたり保持したりするときの力に差が出ないことを確かめました。指先にセンサーを貼り付けても皮膚感覚に影響がでないことを実証したのは世界初です。さらに、スキン圧力センサーは、こすっても壊れない優れた機械耐久性を実現しています。100キロパスカルの力でセンサーの表面を300回こすっても、壊れることなく圧力センサーとしての性能を維持することを確かめました。今後、医師や職人の指先に張り付けて接触圧を計測することによって、職人技のような指先の繊細な作業をデジタルアーカイブするなどさまざまな応用が期待されます。

本研究成果は、2020年11月20日(米国時間)に米国科学誌「Science」のオンライン版で公開されます。

※以下は添付リリースを参照

リリース本文中の「関連資料」は、こちらのURLからご覧ください。

添付リリース

https://release.nikkei.co.jp/attach/600137/01_202011161520.pdf

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