静電紡糸はウェアラブルデバイス製造の重要な技術になるだろう

 

静電紡糸ナノファイバーは、ウェアラブルデバイスの開発において、従来の材料よりも優れている。

静電紡糸技術は、ポリマー基材から調整可能な性能を有するナノファイバーを製造する技術である。米物理連合会が発行した「APLバイオエンジニアリング」誌の28日付最新論文によると、米タフツ大学の研究者は同技術を用いたウェアラブル電子機器やシステムの開発で新たな進展を遂げた。

最新の研究では、彼らは静電紡糸材料の多くの利点を示した。それらの高い表面積と体積比はそれをより高い空隙率と通気性を持たせ、これは長期的な着用にとって非常に重要である。さらに、適切なポリマー混合により、優れた生体適合性を実現することができます。導電性静電紡糸ナノファイバーは高表面積電極を提供し、急速充電と高貯蔵能力を含む柔軟性と性能改善を実現する。

論文の著者サミール・サンクセ氏は、「ナノスケールの特徴は、心電図法を用いた心臓活動の測定や脳波法を用いた脳活動の測定など、生体ポテンシャルの測定に興味がある場合には、化学結合剤を必要とせずに皮膚によく付着することを意味する」と述べた。

優れた電子輸送を有するナノスケールトランジスタ形態を実現する上で、静電紡糸はリソグラフィ技術よりもはるかに安価であり、ユーザーにとってより友好的である。

近年、ウェアラブル技術は爆発的な発展傾向を示している。フレキシブルセンサ、トランジスタ、エネルギー貯蔵及び収集装置の進歩により、ウェアラブル装置は人体の皮膚に直接装着されるマイクロ電子装置を含み、一連の生物物理及び生化学信号をセンシングするために用いられ、又はスマートウォッチと同様に、便利なヒューマンインタフェースを提供する。

機械的、電気的、化学的特性に影響を与えない調節可能性の下で、最適な皮膚適合性、通気性、生体適合性を実現するためにウェアラブルデバイスを設計することは困難な作業である。静電紡糸の出現はこの分野のエキサイティングな進展である。

サンクセ氏によると、彼らはすでに静電紡糸技術を身体活動の監視、運動追跡、生体ポテンシャルの測定、化学と生体センシングなどに応用している。

研究者は、今後数年間、静電紡糸技術が多機能、実行可能、安価なウェアラブルデバイス製造の重要な技術になると信じている。彼らは、材料の選択範囲を拡大し、人体生理学との結合の利便性を高めるなど、改善すべき点もあると指摘した。研究者は、ウェアラブルデバイスをより小さく設計するか、透明な材料を加えることで「ほとんど見えない」ように美しさを改善することができると提案している。