ISIR

The Institute of Scientific and Industrial Research, Osaka University

大阪大学
産業科学研究所

LAST UPDATE 2022/09/27

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    春日貴章 Takaaki KASUGA
    助教 Assistant Professor
  • 所属
    Professional Affiliation

    大阪大学産業科学研究所
    The Institute of Scientific and Industrial Research, Osaka University

    自然材料機能化研究分野
    Department of Functionalized Natural Materials
  • 研究キーワード
    Research Keywords

    ナノセルロース
    分解性センサデバイス
    Nanocellulose
    Degradable sensor devices
研究テーマ
Research Subject
自然から生まれ自然に還る環境調和型センサデバイス
Eco-friendly sensor devices for hyperdense sensor networks

研究の背景 Background

農業・医療・都市管理・製造業など様々な分野において、センサデバイスの大量設置によるきめ細やかな環境情報の収集及び利活用への取り組みが進められています。しかし一方で、SDGsを始めとする持続可能な社会の実現に向けた取り組みの強化も求められています。センサデバイスをはじめとする電子デバイスを大量生産・大量消費する上で問題となるのが環境への負荷です。可能な限り環境負荷が低く、自然環境中に放出されても悪影響を生じない材料でセンサデバイスが実現できれば、持続可能かつ超高密度な情報収集網を構築することが可能となり、豊かで安全な情報社会の実現に貢献できます。

In various fields such as agriculture, medicine, city management, and manufacturing, efforts are being made to collect and utilize environmental information through mass installation of sensor devices. At the same time, however, there is a need to strengthen efforts to realize a sustainable society. If sensor devices can be made from eco-friendly materials, it will be possible to construct a sustainable, hyperdense sensor networks.

研究の目標 Outcome

植物を構成するセルロース繊維を主材料とした、環境調和型センサデバイスの開発に取り組んでいます。セルロース繊維は軽量、高強度、耐熱性を兼ね備えた高機能材料でありながら生分解性を併せ持ち、環境中に放出されても様々な微生物によって分解・代謝される持続可能な材料です。これまでに、耐熱性、絶縁性、吸湿性といったセルロース繊維本来の特性を活かして様々な電子部材に活用することで、デバイス全体が環境中で分解するセンサデバイスの試作にも成功しています。現在はより実用的なセンサデバイスの実現に向けて研究を続けています。

We are working on the development of eco-friendly sensor devices using wood-derived cellulose fiber as the main material. Cellulose fiber is a highly functional material that is lightweight, strong, and heat resistant, but also biodegradable. We have succeeded in developing a prototype of a degradable sensor device by utilizing the inherent properties of cellulose fiber, such as electrical insulation, and moisture absorption, in a variety of electronic components. Currently, we are continuing our research to realize more practical sensor devices.

研究図Research Figure

Fig.1.  Degradable humidity sensor device
Fig.2. Cellulose nanofiber coating against water-induced short-circuit failures

文献 / Publications

ACS Appl. Mater. Interfaces,11 (46), 43488–43493 (2019). ACS Appl. Nano Mater., 4, 4 (2021).

研究者HP