红桃视频

【本学研究者情报】

〇大学院环境科学研究科
教授　成田史生

【発表のポイント】

• 圧电材料のナノ粒子（圧电ナノ粒子）を分散したプラスチックの内部に炭素繊维を一方向に配向させることで、特定の方向に伸びやすい高感度力センサを実现しました。
• サブミクロ构造の圧电ナノ粒子、ミクロ构造の炭素繊维、マクロ构造の复合材料の3阶层モデルを结合し、圧电复合材料の强度?机能発现メカニズムの理论的解明に成功しました。
• スポーツ?レジャー製品、医疗?介护用システム、ロボット、航空?宇宙机器などの分野で用いるモノのインターネット（滨辞罢）センサ^（注1）への応用が期待されます。

【概要】

　力を电気に、逆に电気を力に変换する圧电プラスチックは、人々の健康状态や动きを検出するセンサとして用いられており、パンデミック以降の日常生活やモーション（动き）センシングに関する研究において、ますます重要性が高まっています。しかし圧电プラスチックとしてよく用いられる素材は、一般的に耐久性が低く、长期间にわたって信頼性を保つことが困难という课题がありました。

　东北大学大学院环境科学研究科 大学院生の余 瑶楠 氏、成田史生教授（工学部材料科学総合学科兼担）のグループと大阪工業大学工学部機械工学科の上辻靖智教授のグループは、一方向に配向させた炭素繊維強化プラスチック（CFRP）^（注2）の伸缩异方性を利用し、モーションセンシング机能を备えた高强度で柔らかい新しい圧电复合材料の开発に成功しました。

　今回开発した材料は、繊维方向の机械的特性が大幅に向上（炭素繊维が入っていない圧电プラスチックの约20倍）し、繊维に垂直方向の高伸长性と高い圧电応答が得られます。スポーツ?レジャー用品に搭载することで、野球ボールをキャッチする际に生じる衝撃の测定や、歩行パターンの追跡などが可能です。滨辞罢センサとしてスポーツ?レジャー用品以外にも医疗?介护、ロボット、航空?宇宙など広い分野で新展开が期待されます。

　本研究成果は2023年12月14日、ナノテクノロジーの専门誌厂尘补濒濒に掲载されました。

　

【用语解説】

注1.　モノのインターネット（滨辞罢）センサ：
自然现象や物理的な动きを受信してデータに変换する従来のセンサ机能に加えて、パソコンやスマートフォン、プリンターなどといった滨罢関连机器や家电をはじめとするあらゆる「モノ」に接続してデータを送信したり、収集?管理できるセンサ。

注2.　炭素繊维强化プラスチック（颁贵搁笔）：
炭素繊维（カーボンファイバー）を强化材として加えたプラスチック。プラスチックの軽量、高い成形自由度といった特徴に加え、炭素繊维のもつ高刚性?高强度な特性も併せ持つ。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学大学院环境科学研究科
教授　成田史生
TEL: 022-795-7342
Email: narita*material.tohoku.ac.jp（*を蔼に置き换えてください）

（报道に関すること）
东北大学大学院环境科学研究科
情报広报室
TEL: 022-752-2233
Email: kankyo.koho*grp.tohoku.ac.jp（*を蔼に置き换えてください）