人やロボットに新“触覚”を:カーボンナノチューブで皮膚のように伸縮するセンサー 透明かつ伸縮性に非常に優れたセンサーが開発された。変形することなく繰り返し使用可能で、 粘着包帯、触覚機能を有する義肢・義足用あるいはロボット用皮膚といった用途で利用される ことが期待される。 http://wired.jp/wp-content/uploads/2011/10/stretchy_material_news.jpg この透明なセンサーは、かたちを変えることなく大きく引き伸ばすことができ、しかも圧力感知機能 が失われることはない。 画像:スタンフォードニュース 我々は、スマートフォンやタブレット端末のガラスで覆われた平らなタッチスクリーンの操作に慣れて いる。スタンフォード大学のある研究者グループは、この静電容量式タッチスクリーンをまったく新し い分野に採用した。その結果、消費者向けの技術やロボット工学など、広範囲の用途への応用 が可能となるかもしれない。 このチームは、透明かつ伸縮性に非常に優れたセンサーを開発した。繰り返し使用することが でき、使用後は元の形状に戻るため変形することもない。このセンサーが医療現場で利用され ることをグループは期待している。例えば粘着包帯や、さらには触覚機能を有する義肢・義足 用あるいはロボット用皮膚といった用途だ。もちろん、タッチスクリーンやコンピュータに使用する こともできる。 シリコン層にカーボンナノチューブを噴霧して数倍に伸ばすと、ナノチューブが“スプリング”になる。 このスプリングはどの方向にも伸ばすことができ、加えられた力を何度でも測定することができる。 この静電容量式タッチセンサーがどのように作動するか説明しよう。 2つの平行平板導体がある。一方または両方の平板を押さえると両者の距離が縮まり、センサー の静電容量が増加する。この増加量は測定および定量化が可能である。2つの平行平板導体 は向かい合った状態にあり、シリコンでコーティングしたナノチューブでできている。中には蓄電可能 なシリコンも含まれている。 チーム研究員のダレン・リポミによれば、この伸縮性のあるセンサーは、タッチパネルに親指と人差 し指で行うような軽い感触はもちろん、象が巨大な二本足で同様の操作を行うようなときまで、 様々な接触を検知することができるという。 ただ、このセンサーは以前スタンフォード大学が開発した(20ミリグラムのハエの死骸から加わる力 を容易に検知できた)ものほど感度がよいものではない。しかし、研究者たちは伸縮性のある静 電容量式センサーを利用するために、最終的に従来の技術を活用することとした。「電極表面 の一部を調整することさえできれば、同じ感度は得られるはずだ」とスタンフォード大学化学工学 専門のゼナン・バオ助教授は述べる。 以下のビデオを見ると、伸縮性のある皮膚のような静電容量式センサーを研究者がどのように 考え、操作し、試験を行っているかが分かる。 http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=NJHZylgWeJw ありがとうスティーブ! TEXT BY Christina Bonnington/TRANSLATION BY GMOスピード翻訳/鈴木真一 WIRED日本語版 2011年10月28日 http://wired.jp/2011/10/28/%e4%ba%ba%e3%82%84%e3%83%ad%e3%83%9c%e3%83%83%e3%83%88%e3%81%ab%e6%96%b0%e2%80%9c%e8%a7%a6%e8%a6%9a%e2%80%9d%e3%82%92%ef%bc%9a%e3%82%ab%e3%83%bc%e3%83%9c%e3%83%b3%e3%83%8a%e3%83%8e%e3%83%81%e3%83%a5/ Skin-like pressure and strain sensors based on transparent elastic films of carbon nanotubes Darren J. Lipomi, Michael Vosgueritchian, Benjamin C-K. Tee, Sondra L. Hellstrom, Jennifer A. Lee, Courtney H. Fox & Zhenan Bao Nature Nanotechnology (2011) doi:10.1038/nnano.2011.184 http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano.2011.184.html >>2辺りに続く