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

含热膨胀聚合物压力传感器测量肥胖和糖尿病患者足底压力的研究

• 批准号: 22K20500
• 负责人: 多川 友作
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20500/
• 关键词: 圧力センサ; 熱膨張ポリマー; フレキシブルセンサ; ウェアラブルデバイス; 生体計測

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。

In this study, the thermal expansion of precursors, thermoplasticity, shape memory, and mixture of pure solutions were studied. The gap structure can support and vary the pressure from time to time, the porous membrane can expand under heat, and the membrane can withstand high loads and be responsive. High sensitivity, linear sensitivity, load sensitivity This study is expected to be conducted on the possibility of measuring body weight in the range of 0.1 kg in response to high load, sensitivity saturation, sensitivity correction, and additional load. In the early years, the content of thermal expansion and thermal expansion temperature are carefully investigated, and the sensitivity of thermal expansion is maximized. To investigate the origin of thermal expansion and mechanical properties under high loads.

项目成果

高荷重で高感度かつ線形応答可能な熱膨張ポリマー含有フレキシブル静電容量型圧力センサ

含有热膨胀聚合物的柔性电容式压力传感器，在高负载下具有高灵敏度和线性响应

• 发表时间: 2022
• 作者: 多川友作;染谷隆夫;横田知之
• 通讯作者: 横田知之