関大×帝人、伝統工芸「組紐」でウェアラブルセンサー開発

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関西大学と帝人が共同開発した圧電組紐
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 関西大学システム理工学部の田實佳郎教授と帝人は、ポリ乳酸繊維を使用した圧電体に日本の伝統工芸である「組紐」の技術を用いたウェアラブルセンサー「圧電組紐」を開発した。ファッション性を加えた生体センサーとしての活用が期待される。

 圧電体は、圧力を加えると電気エネルギーを発生し、逆に電気エネルギーを加えると伸縮する特性を有する物質の総称。その特性を利用し、スイッチなどのセンサーやスピーカーなどのアクチュエーター(駆動体)として使用されている。

 関西大学と帝人は、2012年に「圧電フィルム」、2015年に世界初のポリ乳酸繊維を用いたウェアラブルセンサー「圧電ファブリック」、2016年12月に「圧電ロール」を共同開発しており、ポリ乳酸を圧電体として適用する可能性を拡げる研究をともに進めてきた。

 今回開発された「圧電組紐」は、日本の伝統工芸である「組紐」の技術を用いることにより、1本の紐で「伸び縮み」「曲げ伸ばし」「ねじり」といった動きを可能にした世界初の組紐状ウェアラブルセンサー。柔軟かつ屈曲性のある紐状のセンサーのため、目的に合わせてさまざまな太さや長さ、形状に調節できる。

 さらに、屈曲性のある組紐に古くから伝わる「結び」の手法を用いることでファッション性を加えることに成功。より鋭敏に反応を示すセンサーとしても使用できることから、チョーカーなどの首飾りにして脈波や嚥下、咳などを識別する生体センサーとして活用することが期待されるという。

 関西大学と帝人は、今後引き続き共同で研究・開発を行うとともに、帝人グループで衣料・産業資材製品の開発・販売を担う帝人フロンティアにおいて用途開発を推進していく予定。織り編みや刺繍、組紐など従来のウェアラブルセンシングデバイスに欠けていた「ファッション性」や「着用感」などのニーズに応え、ファッションやスポーツアパレル、インテリア、ヘルスケアなどの用途を中心に幅広い展開を図っていきたいとしている。

《畑山望》

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