Full-body electronic skins for digital me

数字我的全身电子皮肤

• 批准号: 22K21343
• 负责人: 染谷 隆夫
• 金额: $ 440.96万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (International Leading Research )
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-12-20 至 2029-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K21343/
• 关键词: 電子デバイス; ウェアラブル; ヘルスケアIoT; 機械学習; 生体信号計測

今年度は、全身e-skinの長期駆動に向けて、電力供給の検討を行った。まず、安全かつ体全体に適用可能なワイヤレス電力供給システムの開発に取り組んだ。具体的には、給電コイルの３次元配線パターンによる電磁波伝搬のシミュレーションを行い、人が着用した際に人体への電磁波曝露を抑制するための設計を行った。次に、全自動横編み機を用いて３次元のテキスタイル型プラットフォームを製造した。３次元コイルとして市販の伸縮導電糸を用い、服と同時にコイルの配線を編み込むことで、無線で電力を転送可能な全身e-skinを作製することに成功した。さらに、テキスタイル型コイルの導電性を高めるために、液体金属を活用したチューブ状の導電性配線を開発し、50以上のQ値が得られることを確かめた。液体金属の配線をテキスタイルe-skinに適用するために、トンネル型の配線部を設計し、全自動横横編み機で作製したe-skinに液体金属の配線を実装することに成功した。最終的に、国際安全基準に準拠しつつ、25%の無線転送効率を得ることに成功し、テキスタイル型コイルにより、数ワットの電力を無線で供給することができるようになった。また、高効率かつ安定な超柔軟有機太陽電池の開発にも取り組んだ。有機半導体活性層にアルゴンプラズマ処理を施すことで、ダメージを与えず正孔輸送層と有機半導体界面での接着強度を上昇させることに成功した。その結果、有機太陽電池の機械的耐久性と駆動安定性が劇的に向上し、1000回の繰り返し伸縮試験後に91.0%以上の変換効率、500分の連続駆動において89.3%以上の変換効率を保持できることを確認した。

今年我们研究了全身电子皮肤长期运行的电源。首先，我们致力于开发安全且可应用于全身的无线供电系统。具体来说，我们利用电源线圈的三维布线图案模拟电磁波的传播，并进行了设计，以抑制人体佩戴时电磁波暴露于人体。接下来，使用全自动横机制造了三维织物形状的平台。通过使用市售的可拉伸导电线作为三维线圈，并将线圈布线与衣服编织在一起，我们成功地创造了一种可以无线传输电力的全身电子皮肤。此外，为了提高织物型线圈的导电性，我们开发了使用液态金属的管状导电布线，并证实可以获得超过50的Q值。为了将液态金属布线应用于纺织电子皮肤，我们设计了隧道状布线部分，并成功地将液态金属布线应用到使用全自动横机制造的电子皮肤中。最终，他们成功实现了 25% 的无线传输效率，同时符合国际安全标准，使得使用织物形状的线圈无线提供几瓦的电力成为可能。我们还致力于开发高效稳定的超柔性有机太阳能电池。通过对有机半导体活性层进行氩等离子体处理，我们成功地提高了空穴传输层和有机半导体之间界面的粘合强度，而不会造成损坏。有机太阳能电池的机械耐久性和驱动稳定性得到显着提高，经过1000次重复膨胀和收缩测试后，转换效率超过91.0%，连续运行500分钟后，转换效率超过89.3%。我确认可以做到。

项目成果

National University of Singapore(シンガポール)

新加坡国立大学

Linkoping University(スウェーデン)

林雪平大学（瑞典）

Technical University of Munich(ドイツ)

慕尼黑工业大学（德国）

Recent progress of nanomesh electrodes for continuous monitoring of skin electrical resistance

纳米网电极连续监测皮肤电阻的最新进展

• 发表时间: 2023
• 作者: Baocai Du;Kenjiro Fukuda;Tomoyuki Yokota;Daishi Inoue;Daisuke Hashizume;Sixing Xiong;Shinyoung Lee;Masahito Takakuwa;Lulu Sun;Jiachen Wang;and Takao Someya;Takao Someya
• 通讯作者: Takao Someya

糖尿病・肥満関連疾患に対する新規治療法創製に向けた取り組み

努力开发糖尿病和肥胖相关疾病的新疗法

• 发表时间: 2023
• 作者: 唐島成宙;小竹由夏;川上将輝;青野大輔;小西正剛;米谷充弘;武田仁勇;南保英孝;米田隆;古川健治;岩部 美紀
• 通讯作者: 岩部 美紀