デュアルマイクロクラック構造を持つTPU/CNTs/rGO導電性膜に基づく高感度ウェアラブルセンシング用フレキシブルひずみセンサー
Flexible Strain Sensor Based on TPU/CNTs/rGO Conductive Membrane with Dual-Microcrack Structure for High-Performance Wearable Sensing
TPUナノファイバーにCNTs/rGOハイブリッド導電ネットワークを統合し、予備延伸によりデュアルマイクロクラック構造を形成することで、高感度かつ広範囲のひずみセンサーを開発した。このセンサーは、100%までのひずみ範囲で、ひずみ範囲に応じて75.2、1600.5、7484.5のゲージファクターを示し、30/40 msの応答/回復時間、0.01%の低検出限界、1000サイクル以上の耐久性を備える。この優れた性能により、微細な生理信号と大きな動作の両方を監視でき、ウェアラブルヘルスモニタリングや人間-機械インタラクション分野での応用が期待される。
- TPUナノファイバーにCNTs/rGOハイブリッド導電ネットワークを統合し、予備延伸でデュアルマイクロクラック構造を形成したフレキシブルひずみセンサーを開発。
- 100%までのひずみ範囲でゲージファクター75.2/1600.5/7484.5、応答・回復時間30/40 ms、検出限界0.01%、1000サイクル以上の耐久性を達成。
- 微細な生理信号と大きな身体動作の両方を監視でき、ウェアラブルヘルスモニタリングや人間-機械インタラクションへの応用が期待される。
TPU/CNTs/rGO複合膜に予備延伸でデュアルマイクロクラック構造を導入するという材料設計で、ひずみセンサーの性能(ゲージファクター最大7484.5、0.01%の低検出限界、1000サイクル耐久)を大幅に引き上げた点が注目。ウェアラブルヘルスモニタリングや人間-機械インタラクション向けフレキシブルセンサーは量産化が進めば部材サプライヤーの収益機会になり得るが、現時点では論文段階の研究成果であり、事業化・量産体制の有無が投資判断の分岐点になる。