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3Dプリント「生体工学スキン」でロボットに触覚

July, 5, 2017, Minneapolis--ミネソタ大学(University of Minnecota)の研究チームは、3Dプリンティング伸縮自在電子センサデバイスの画期的なプロセスを開発した。このようなデバイスは、ロボットに周囲の状況を感じる能力を与えることになる。開発は、実際の人の皮膚へのエレクトロニクスのプリントに向けた大きな前進でもある。
 同大学機械工学准教授、研究の主任研究者、Michael McAlpineは、「われわれが開発したこの伸縮自在な電子ファブリックには多くの実用的な用途がある」と話している。同氏によると、このタイプの「生体工学スキン」を手術用ロボットに取り付けると、医師は侵襲性の少ない手術中に実際に感じる能力が得られ、現在利用しているカメラよりも手術が楽になると考えられる。
 さらに同氏は、新しい発見は現実の人の皮膚にエレクトロニクスをプリントするためにも使用できると語っている。この究極のウェアラブル技術は、ヘルスモニタリング、あるいは戦場の兵士が危険な化学物質や爆発物発見するためにも使える。
 「まだ人の皮膚にプリントしてはいないが、この技術を使ってモデルハンドの曲面にプリントすることができた。また、プリントしたデバイスと皮膚との相互作用も可能であり、リアルタイムで脈拍を検出できるほどの感度だった」と同氏は語っている。
 研究チームは、ラボで構築した3Dプリンタの1つで独自のセンシングファブリックを作製した。その多機能プリンタは、様々な特殊「インク」をプリントする4つのノズルを持つ。そのインクがバデイスの層を作る。シリコーンの基層、導電インクでできた最上層と最下層の電極、コイル形状の圧力センサ、それに犠牲層。犠牲層は、最上層を支持しているが、最終製造プロセスで洗い流される。
 フレキシブルセンサで使用される「インク」の全ての層を室温で形成することができる。液体プラスチックを使用する従来の3Dプリンティングは、熱すぎ、硬すぎて皮膚には使えない。これらの3Dプリントされたセンサは、元のサイズの3倍まで延ばすことができる。
 研究チームによると、発見の最も素晴らしい点は、製造がプロセスに組み込めることである。
 研究チームの次のステップは、半導体インクに進み、実際の身体にプリントすることである。