韓国のアジュ大学は、光州科学技術院(GIST)と共同研究を進め、低い電圧で生体信号を測定できる高感度電子皮膚を開発したと12日に発表した。国際学術誌にも掲載された。(論文詳細は記事末尾参照)
以下に同大学の発表全文を掲載する。
—————
当大学のパク・ソンジュン教授の研究チームは、非常に低い電圧でも生体信号を正確に測定できる柔軟で高感度な電子皮膚を実現した。髪の毛の厚さの100分の1ほどの超薄型センサーを用いて、人間のさまざまな動きにおいても安定的で正確に生体信号を測定することが可能となり、ヘルスケア技術の発展に貢献することが期待される。
パク・ソンジュン教授(電子工学科・知能半導体工学科)は、光州科学技術院(GIST)の研究チームと共同で、垂直方向のチャネル構造を持つ超柔軟・超低電圧電子皮膚を開発したと発表した。
アジュ大学知能半導体工学科の博士課程イ・インホ学生、ソウル大学新素材共同研究所のキム・ジファン博士後研究員、光州科学技術院(GIST)のキム・ヨンソク博士が共同第一著者として参加した。ソウル大学材料工学部のカン・ギフン教授(共同著者)、光州科学技術院のユン・ミョンハン新素材工学部教授(責任著者)、アジュ大学パク・ソンジュン電子工学科・知能半導体工学科教授(責任著者)がこの研究を主導した。
柔軟で軽量、そして生体親和性の高い電子皮膚(e-skin)は、最近国内外で活発に研究されている。皮膚に貼り付けて外科的処置なしで生体信号をモニタリングできる非侵襲的センサーとして活用されるためである。その中でも有機電気化学トランジスタは、皮膚の表面で起こる微細なイオン変化を電気信号に変換できるため、高感度な非侵襲的測定が必要な生体リズムモニタリングセンサーに活発に適用されている。
しかし、これまでに開発された電子皮膚型の有機電気化学トランジスタは、皮膚に貼り付けた状態で人間の日常的な動きに応じてデバイスの形状が変形するため、電気的平衡状態を維持するのが難しいという欠点があった。これは、有機電気化学トランジスタが一般的に両側に電極を配置した平面構造(planar structure)を使用しているためである。また、平面構造の特性上、半導体チャネルの長さを1マイクロン以下に短くすることが難しく、皮膚に貼り付けた際に安定的かつ高感度な信号測定が難しいという限界も存在していた。
共同研究チームは、そこで電極を上下に配置した垂直構造(vertical structure)を採用し、500ナノメートル(nm)未満のチャネル長を持つ垂直構造のデバイスを開発した。このデバイスは、