阪大ら,フレキシブルひずみセンサー感度を200倍に

大阪大学,伊ジェノバ大学,伊CNRの研究グループは,世界最大のゲージ率(ひずみの感度)400以上を示すフレキシブルひずみセンサーの開発に成功した(ニュースリリース)。

フレキシブルひずみセンサーを用いてマイクロひずみを検知するためには,信号増幅・ノイズ低減技術の進歩ではなく,ゲージ率を向上させた材料開発の課題があった。現在産業用途ではNi合金製のフレキシブルひずみセンサが多く使われており,ゲージ率が2で一般的であまり大きくなく,信号増幅・ノイズ低減技術の進歩によって,高感度化が達成されてきた。

研究グループでは,わずかなひずみで大きく抵抗が変化する二酸化バナジウムというセラミックス材料に注目して,超高感度なフレキシブルひずみセンサーの開発を行なってきた。結晶方向でひずみの高感度化が変化することから,二酸化バナジウムの単結晶化を行ない,さらに,基板からの剥離技術,フレキシブルシート上への転写の3つすべての技術を確立することによって,今回の成果が得られた。

この研究成果では,信号増幅なしで微小ひずみの検知が可能になることから,回路の小型化・省エネ化が可能になるという。また,今後の研究の継続で,従来では難しかったマイクロひずみ(1mの棒が0.000001mの伸縮)の検出が可能となり,近い将来,脈波やわずかな筋肉の動き,建物や橋などの微小経時変化を簡便な装置で高精度に測定可能になり,インフラ,ヘルスケア,医療など応用範囲が拡がるとしている。

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