概要
当研究室ではポリマーやハイドロゲルに代表されるソフトマテリアルを用いた先進加工を基礎に次世代センサー・システムの研究を行っています。主に付着加工を基盤に有機材料の新規加工方法の探索、ヘルスケア・医療応用のための次世代センサの開発、それらを統合することによる医療・バイオ応用のためのシステムの開発の三つを軸にして研究に日々取り組んでいます。機械工学をベースにはしつつも、化学・分子生物学・電気電子工学を融合することで社会に新しいコンセプトのデバイスとシステムを提案しています。
液体金属を用いた伸縮可能なフレキシブルセンサの開発
液体金属とマイクロ加工を組み合わせることで、伸縮可能なセンサの開発を行っております。現在、数多くのフレキシブルセンサが提案されています。フレキシブルセンサの応用の一つはウェアラブルデバイスへの利用である。今後は、このフレキシブル性に加えて伸縮能力もセンサに組み合わせる必要があります。そこで太田研では液体金属を利用することで伸縮可能なセンサの開発をしております。現在までに温度・湿度・ガスセンサの開発を実現しており、今後更に色々なセンサの開発を行います。
液体金属を使用した圧力センサ
液体金属を利用したウェアラブルデバイス
参考文献
H. Ota, K. Chen et al. Nature Communication (2014)
Y. Gao*, H. Ota* et al. Advanced Materials (2017)
*Equal contribution
ゴム材料の3次元プリンティングを利用したヘルスケア・医療用スマートデバイスの開発
現在、数多くのウェアラブルデバイスが提案されています。本研究室ではゴム材料による3次元プリンティングと液体金属を利用することで3次元配線を実現し次世代のヘルスケア・医療用スマートデバイスの開発を行っております。このスマートデバイスはスマートフォンと連携することでリアルタイムでのバイオマーカーの検出を可能にしています。現在までに、この技術を用いてスマート電熱グローブ、リアルタイム深部体温計測用耳装着型スマートデバイスを開発いたしました。今後、社会実装を目指した人々の生活に役立つヘルスケア・医療用スマートデバイスの開発を行います。
3次元プリンティングと液体金属を利用した3次元回路
深部体温計測耳装着デバイス
参考文献
H. Ota et al. Advanced Materials Technologies (2016)
H. Ota et al. ACS Sensors (2017)
印刷加工を利用した新規デバイス加工方法の探索
太田研ではスクリーン印刷、インクジェット印刷、ロール トゥ ロール(R2R)印刷など印刷技術を用いることで導電性の液体のパターンを基板上に作製し、デバイスを構築する新規加工方法を探索しております。四力をもとに加工時の最適化を行い、今後、更に発展するであろう印刷加工を利用した次世代の製造工程への貢献を目指します。
インクジェット印刷の観察システム
参考文献
D. Kiriya et al. Journal of the American Chemical Society (2014)
上述にある研究以外にも有機材料を用いたセンサやシステムの開発を行っております。詳細をお知りになりたい方はご連絡ください。
我々は研究室での研究教育活動を通じて、深い専門性と幅広い視点を養われるように日々研鑽に努めています。10年後、20年後も研究者・技術者として真に社会に貢献できるような人材を輩出するための基盤づくりを研究室で行っていただきます。
自分の能力を目一杯伸ばしたい、研究成果を海外で発表してみたい、世界に通じる研究をしたい学生はぜひ一緒に研究をしましょう！
