布地にプリントできる高導電率の伸縮性導体を開発

摘要

JST戦略的創造研究推進事業において、東京大学は、導電性インクを用いてプリントできる伸縮性導体を開発し、テキスタイル型(布状)の筋電センサを作製することに成功した。同研究グループは、導電機能をもつ新型のインクを開発し、1回プリントするだけという驚異的に簡単なプロセスで、高い伸縮性と高い導電性を持つ微細なバターンを形成することに成功した。さらに、この導電性インクを使い、通常の半導体プロセス技術では形成が難しい繊維素材の上に伸縮性の配線や電極をプリントすることで、テキスタイル型の筋電センサを実現した。同研究グループはスポーツウエア用の布地を基材として用いて伸縮性導体を作製、さらに高性能な有機トランジスタの増幅回路と結合することで、腕のサボータタイプの筋電センサを試作。筋電センサは実効的な計測範囲が4×4cm~2、9(3×3)個の電極が2cm間隔で配列されている。この電極ならびに配線は、新開発の導電性インクを1回だけ布地にプリントして乾燥するだけで形成される。さらに、布地の裏面にも同様に導電性インクを1回プリントすることで、2層の配線パターンを形成できる。このとき布地の裏表の配線間を接続する場所にあらかじめ小さな穴を布地に形成することで、2層間に電流を流すビア配線が形成される。このように布地の表と裏に1回ずつプリントするだけで、筋電用の電極、配線、ビアのすべてを形成することができる。さらに、この電極から得られた約1mVとし、う微弱な筋電信号は、有機トランジスタの増幅回路により、約18倍も大きくできることが示された。