Study of Pressure Sensor Containing Thermally Expandable Polymer for Measurement of Plantar Pressure in Obese and Diabetic Patients

本研究では、エラストマー前駆体に熱膨張ポリマーという熱可塑性かつ形状記憶可能な材料を混合し、単純な溶液プロセスで高感度な圧力センサを作製する。従来の空隙構造を有する圧力センサとは異なり、ポリマー膜を有する熱膨張ポリマーであるため、高荷重下でも耐得うる応答性を有する。そのため、広い荷重にわたって高い感度を有し、荷重に対して線形に感度指標である容量が変化する。これらの応答によって、人間の荷重がすべて印加される靴底においても高荷重で感度飽和せず、感度校正や追加のブリッジ回路なしでも0.1 kg程度の体重変化も計測可能となる研究が期待されている。初年度は、熱膨張ポリマーの含有量及び熱膨張温度を精緻に検討し、熱膨張の度合いによる感度の最大化を行い、学会発表を行った。また、応力ひずみ測定を行い熱膨張ポリマーを含有するエラストマーの機械特性を評価し、高荷重下での感度起源について調査した。

本研究では、エラストマー前駆体に熱膨張ポリマーという熱可塑性かつ形状記憶可能な材料を混合し、単純な溶液プロセスで高感度な圧力センサを作製する。従来の空隙構造を有する圧力センサとは異なり、ポリマー膜を有する熱膨張ポリマーであるため、高荷重下でも耐得うる応答性を有する。そのため、広い荷重にわたって高い感度を有し、荷重に対して線形に感度指標である容量が変化する。これらの応答によって、人間の荷重がすべて印加される靴底においても高荷重で感度飽和せず、感度校正や追加のブリッジ回路なしでも0.1 kg程度の体重変化も計測可能となる研究が期待されている。初年度は、熱膨張ポリマーの含有量及び熱膨張温度を精緻に検討し、熱膨張の度合いによる感度の最大化を行い、学会発表を行った。また、応力ひずみ測定を行い熱膨張ポリマーを含有するエラストマーの機械特性を評価し、高荷重下での感度起源について調査した。