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可乐丽开发出弯曲即可产生电压的薄膜状聚合物传感器 |
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| http://cn.newmaker.com
1/21/2011 9:16:00 AM
日经BP社
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 日本可乐丽开发了弯曲即可产生电压的薄膜状聚合物传感器（图）。其产生的电压会随着传感器自身的变形量而增减，并在变形期间保持几乎恒定的电压输出。无需使用电源。设想用于医疗设备和各种输入装置等用途，预计市场规模为全球每年1000亿日元左右。
该传感器所采用的高分子材料以聚乙烯和聚丙烯等聚烯烃为基础，通过改质增加了离子基。传感器的结构是用一对电极夹住上述高分子材料薄膜。在传感器没有变形时，离子基均匀分布，因此不会产生电压。然而，在弯曲传感器等使其变形时，离子基的分布变得不均匀，因此趋于均匀的力量导致了电压的发生*。
*开发品所产生的电压，在曲率为0.1/mm时约为6mV、曲率为0.2/mm时约为12mV，与曲率几乎成正比。另外，关于发电原理，估计是物理力和电力的双重作用，但详情尚不清楚，今后，可乐丽将与大学等研究机关合作探明其原因。
其与类似传感器（压电传感器和应变仪等）相比，具有设计自由度高、可检测弯曲量（曲率）的特点。因此，可乐丽高分子材料研究所研究主任山下隆说，与其说面向替代现有的传感器，不如说面向目前因形状等限制，想测量却无法测量的领域。
有希望的用途是：①健康监测，②输入设备领域。①是设想在预防医疗、看护、康复训练及运动等领域，直接贴在人身体上，或者嵌入到衣服中使用。②是考虑用于游戏、玩具、电子设备及汽车电装品等领域，能以弯曲和扭转等感觉操作的输入器件及柔软性高的开关等。另外，通过将多个传感器矩状排列，还可检测和描绘对象物体的的凹凸形状。据称，这方面的具体用途有动作捕捉（Motion Capture）传感器和机器人皮肤型变形传感器等。
可乐丽还将从事传感器本身的量产。“今后不只是材料，我们还将积极地开展使用该材料的部件等下游业务”（山下隆）。制法采用印刷法。具体过程为，在两张透明保护膜上分别形成电极、引线及高分子膜后，将其带有高分子膜的一面重叠，以熔融挤压使其结合在一起。据称，量产已有眉目，价格约为数百日元。该公司认为，与量产技术相比，估计用途开拓需要更多的时间，目标是2013年内投产。
虽然传感器的量产由该公司进行，但利用传感器的应用的开发和销售，将探索与其他公司合作的可能性。现已开始提供样品，今后将进行强度及耐久性等机械特性的评测。
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