絆創膏のように薬局で買って貼りつける時代がくるか(画像は大阪府立大学プレスリリースより)

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大阪府立大学大学院・工学研究科の竹井邦晴助教らは、印刷することで作製できる、絆創膏型ウェアラブル機器のプロトタイプを開発したと発表した。

薄いフィルム状で柔らかく、従来のウェアラブル機器にように腕などに装着するのではなく、直接肌に貼りつけることで使用できる。プロトタイプでは、活動量や心拍、皮膚温度、紫外線量を計測することが可能だという。皮膚へ直接貼りつけるという使用方法を想定しているため、衛生面を考慮し、絆創膏のように使い捨てシートとなっている。

竹井助教らは、薄型で大面積かつ多機能なウェアラブル機器を実現するため、これまでの半導体を小型化して組み込む方式ではなく、印刷形成技術に注目。無機ナノ材料や有機材料を混合することで、皮膚温度計測ができる「高感度温度センサー」、心拍計測用の「心電センサー」、紫外線量計測用の「紫外線センサー」を印刷できる特殊なインクを開発し、さらに構造を工夫することで、世界で初めて印刷による「3軸加速度(活動量) センサー」の作製にも成功した。このインクや印刷技術の開発によって、薄いフィルムの上に複数のセンサーを印刷して重ねることが可能になった。

現状ではBluetoothや Wi-Fiなどの機能を印刷技術で形成することは困難で、これらを使い捨てフィルムに印刷すると価格が高価になってしまうため、高価な電子部品は再利用シートに形成し、柔軟性の維持とコストの削減を試みている。

現在のところ、活動量センサーはだ既存ものに比べてサイズが大きく、感度も高くないものの、心拍数や温度、紫外線については既存のセンサーと大きな誤差無く計測できているとしている。ヘルスケア・医療分野で実用可能なレベルにするためにはさらなる研究開発が必要となるため、今後も印刷技術の発展を目指していくという。

発表は、2016年11月23日、米国科学振興協会誌「Science」系列のオープンアクセス誌「Science Advances」に掲載された。

参考論文
Printed multifunctional flexible device with an integrated motion sensor for health care monitoring.
DOI: 10.1126/sciadv.1601473

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