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音や圧力変化を感知する電子皮膚、国内研究グループが開発

音や圧力変化を感知する電子皮膚、国内研究グループが開発

Posted April. 04, 2017 08:27,   

Updated April. 04, 2017 08:28

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音と圧力の変化がわかる電子皮膚が出た。人間の触覚認知能力を超える電子皮膚で、災害現場や生体診断ロボットなど、多様な分野に活用できるものと期待される。

崇実(スンシル)大学有機新素材・ファイバー工学科のキム・ドファン教授チームは、KAISTのチョン・ヒデ教授と、人間が触覚を感じる原理を応用した超高感度電子皮膚の開発に成功したと、3日明らかにした。この電子皮膚は、音の変化により生じる波動の変化から数百トンの岩の圧力まですべてを感じることができる

研究チームは、温度に応じて形状の変わる「熱可塑性プラスチック」に、圧力に応じて電気容量が変わる圧電素子などを結合させて電子皮膚を製作した。プラスチックの内部は、外部の機械的刺激が発生した時のみ、開いて通路ができる。イオン性液体が流れる時に生じる電気信号を解析して、圧力を認知する原理だ。実際の皮膚のように曲がったり、伸びることも可能だ。

この皮膚は、1kPa(キロパスカル)〜数mPa(メガパスカル)の圧力まで、広い範囲の圧力を認知できる。音によって生じた微細な波動の変化から、数百トンの岩の圧力までを1つの電子皮膚で鑑別できるという意味だ。今まで1kPa以下の低い圧力で敏感に反応する電子皮膚が開発されたことはあるが、広範囲な測定が可能な人工皮膚を開発したのは今回が初めてだ。

キム教授は、「周辺環境をリアルタイムで認知し、正確な情報を提供するスマートインターフェース基盤技術に活用できる」と説明した。例えば、触覚で患者の健康状態を把握するスマートロボットや精巧な感覚を必要とする手術用ロボット、災害事故の復旧現場に投入されるロボットまでの製作が可能だ。この研究結果は、国際学術誌「アドバンストマテリアルズ」の4日付の表紙論文として掲載された。



권예슬 クォン・イェスル記者 yskwon@donga.com