イギリスの研究者が3Dプリント製スマート皮膚センサーを開発

グラスゴー大学の研究者たちが、革新的な「スマートスキン」センサーの開発により、温度センシング技術の進歩を遂げた。この画期的な技術には、炭素繊維とシリコンゴムからなる柔軟な素材が使用されており、従来のバッテリーやオンボード処理が不要となっている。このセンサーは電磁波を利用して作動し、高周波信号を吸収・反射することで、これまでにない温度測定範囲を提供する。

マフムード・ワギ博士が率いる研究チームは、一般的なシリコーンと炭素繊維を使用した汎用性の高い複合材を設計し、様々な形状に簡単に成形できるようにした。この皮膚のような基板は広域アンテナとして機能し、温度変化に非常に敏感な信号を発することができる。狭い温度範囲に限定された従来のサーミスタとは異なり、この新しいセンサーは30℃から200℃以上までの広範囲にわたって温度を読み取ることができる。

サウサンプトン大学、ラフバラ大学、そしてケンブリッジのプラグマティック・セミコンダクター社の研究者との共同研究であるこのプロジェクトは、英国工学・物理科学研究評議会(EPSRC)、王立協会、王立工学アカデミー、国家安全保障最高科学顧問室から支援を受けた。

Nature Communications誌に掲載されたこの研究は、3Dプリンターを用いて柔軟な素材を成形し、アンテナ、RFIDラベル、レゾネーターなどの部品に組み込んでいる。最高300℃の温度で電波放射を吸収するセンサーの能力は厳密にテストされ、その弾力性と適応性が実証された。

この進歩は、温度検知範囲を拡大するだけでなく、無線センサー技術のコスト削減と持続可能性の向上にもつながる。柔軟で新しい温度センサーは、同じ温度範囲をカバーするために必要なデバイスの数を減らすことで経済的・環境的利益をもたらす可能性を示している。