在血管上卷繞極薄的傳感器來測量血流速度。東京大學開發(fā)出了有助于實現(xiàn)這種體征傳感的技術(shù)，那就是彎曲時也不會受到變形影響、可準確測量壓力的柔性傳感器。該校打算利用能夠貼在柔軟曲面上測量壓力的優(yōu)點，首先將其應(yīng)用于對觸診時施加的壓力進行定量化的“數(shù)字觸診”等用途。

　　這項技術(shù)是東京大學研究生院工程學研究科的染谷隆夫教授和博士研究員李晟源（Sungwon LEE）等人的研究成果。研究小組此次開發(fā)出了即便以80μm的極小曲率半徑彎曲也不會受到變形影響，能以業(yè)界最高靈敏度測量壓力的柔性傳感器。并已驗證，該傳感器可在像鼓起的氣球一樣的柔軟曲面上準確測量壓力分布。

　　之所以能達到這種效果，是因為實現(xiàn)了厚度僅為3.4μm的極薄壓力傳感器。幾乎不會受到彎曲后與傳感器的厚度成正比發(fā)生的變形的影響。施加的壓力在0～70Pa之間變化時，電阻值會發(fā)生兩位數(shù)變化，壓力在0～600Pa之間變化時，電阻值會發(fā)生6位數(shù)以上的變化，可通過電氣方式讀取這種電阻變化。施加壓力時的響應(yīng)時間僅為20ms，解除壓力時為5ms。具有3000次以上的耐用性。

　　運用碳納米材料

　　為了實現(xiàn)非常薄的壓力傳感器，研究小組進行了兩點改進。第一是將聚酰亞胺基板的厚度減小至約1μm。

　　第二是通過使用納米纖維，實現(xiàn)了非常薄的電阻變化（壓敏）材料。在橡膠材料中摻入碳納米管和石墨烯，采用向尖尖的噴嘴施加高電壓使其噴射液狀材料的“靜電紡絲法”（Electro Spinning），制成了納米纖維。將這種納米纖維束用作電阻變化材料。施加壓力時，不僅納米纖維中的碳納米管和石墨烯的距離會靠近，而且納米纖維之間的粘附度也會提高，因此電阻值會降低。

　　可在柔軟的曲面上測量壓力分布

　　研究小組將此次開發(fā)的壓力傳感器與有機晶體管的有源矩陣相結(jié)合，試制出了可在柔軟的曲面上測量壓力分布的多點壓力傳感器。并已證實，將其粘貼在氣球表面時，即便氣球大幅變形，也能高精度測量壓力分布。

　　可測量人工血管的“動脈血流”

　　研究小組還將此次的傳感器安裝在用硅膠制成的人工血管的外壁上，測量了人工心臟裝置產(chǎn)生的模擬的動脈血流的流速。這是根據(jù)壓力的傳遞測量流速，由于此次開發(fā)的傳感器具有很高的響應(yīng)速度，因此可用于這種用途。據(jù)介紹，實驗使用的人工血管是用于動物實驗的血管，特性與真實血管幾乎相同。

　　為了使該傳感器投入實用，還要解決一些課題，例如，要讓在橡膠材料中均勻摻入碳納米管和石墨烯的工藝支持量產(chǎn)。而且，目前使用的是需要很高壓力的氣流粉碎（Jet Milling）法，需要降低這種方法的壓力。（記者：大下 淳一，《日經(jīng)數(shù)字健康》）

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