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微細な動きでも感知し、発電も期待できる薄い布状の「超高性能ハイテクナノファイバーセンサー」を開発! ★信州大学繊維学部・先鋭領域融合研究群・繊維科学研究所の金翼水教授らの研究グループ

テーマ:上田市ニュース

【研究発表する金教授(中央)ら】
【開発したナノファイバーの膜。薄いため2枚の紙に挟み、下の紙に付着している】
【銅箔をつけてセンサーにしたものに軽く触れただけで電流が発生】
【縦横2cmのセンサーの発電でライトが発光】

 微細な動きでも感知し、発電も期待できる薄い布状の「超高性能ハイテクナノファイバーセンサー」を、信州大学繊維学部・先鋭領域融合研究群・繊維科学研究所の金翼水教授らの研究グループが開発。
 特許を出願し、10日に上田市の繊維学部で発表した。

 金教授は100万分の1mmのナノ単位の太さで作られるナノファイバーを用いたさまざまな研究で知られている。
 今回は機械・ロボット学科の施建准教授や、博士課程2年生の熊俊鵬さんらとの研究グループによる成果。

 研究では、高電圧を用いてポリフッ化ビニリデンとドーパミンのナノファイバーを生成。
太さが100ナノや10ナノなどの異なる太さのナノファイバーを特殊な構造にして高性能複合ナノファイバー膜を作成した。
 圧力を加えると電気が発生するが、開発したナノファイバー膜を縦横25mmの面積にしたものに「1・5ニュートン(1ニュートンはおおむね100グラムの物質にはたらく重力)」の力をかけて、最大出力電圧14・3Vを得た。
 力を加える大きさは弱くても強くても感度が高く、従来の研究発表の最高水準よりも5倍程度の感度が得られる成果となった。
 特殊な構造は研究中のため、今後さらに感度が上がる可能性もある。

★開発した超高性能ハイテクナノファイバーセンサーの用途として、金教授は
 ・ロボットが髪の毛をつまんだり、針の穴に糸を通すなどの微細な動き
 ・衣服と一体化させることで医療介護の分野で人の動きをモニタリング

 センサー用途だけでなく発電能力も高いことから、さまざまな可能性があるため「第4産業革命時代にふさわしいもの。フレキシブルなセンサーで、未来を拓く新たな開発品で、世界トップレベルのセンサーができた。広く多くの人が使えるもので、夢がある研究成果」と話す。

 また、低価格でナノファイバーの量産は可能なため、実用化に近い研究だとしている。