静電気学会誌，48, 1（2024）17-18

研究委員会紹介

機能変換高分子材料研究委員会の紹介
1．研究委員会概要・目的

員会は「互いにインスパイアーしあう会」，「今日はまた一機能変換高分子材料研究委員会は，圧電セラミックスにつ発想が湧いたと言える会」を目標に，構成は「話題性の比べてまだ応用先の少ない圧電高分子材料を開拓し，20ある題目」，「温故知新の基礎」，「アプリケーション例」，「事年後の見据えた技術を創出するために 2015 年に初めて設業経営側の話」を軸に組み込むこととなった．こうした意

置された委員会である．身近にある様々な物が Internet に見が募り，2015 年 11 月 20 日に念願の第一回機能変換高分つながろうとしている昨今，人間と物との関わり合いが密子材料研究委員会のシンポジウム開催（参加者 50 名）へ接になっている．人間の機能を検知・補助するデバイスにとつながった．

は柔軟性のある機能変換高分子が適している．また産業界

その後，小さく集まる研究委員会を年に数回，シンポジ

でも今年で 10 回目となる Wearable EXPO が開催されるなウムを年 1 回を基本に 8 年間継続している．委員会ではこど人間と物をつなぐ高分子材料のデバイスの事業化が盛んれまでに基礎研究である新規機能変換高分子材料の探索とになっている．我々は静電気学会にて蓄積された知の財産してポリスクシンイミドやポリ（ヒドロキシブタン酸 / ヒを生かし，次世代の機能変換高分子技術を創出すべく大ドロキシヘキサン酸）共重合体等の圧電性向上，強誘電・学・産業界からこれまでに 50 名近くの研究者が集まり討圧電高分子であるポリフッ化ビニリデン・トリフルオロエ論しており，現在も年 3 回の研究委員会を実施している．

チレン共重合体の分極機構の起源解明などの成果を上げている．また応用研究である機能変換高分子を用いた電子デ2．あゆみバイスとしてマイクロ波処理によりエレクトレット化した

本委員会は圧電材料・応用分野において 1，2 年先だけポリ乳酸フィルムによるエナジーハーべスティングやポリの技術ではなく先を見据えた技術を作りたいという信念の乳酸フィルムの曲げによる共振周波数の変化を利用した超もと，立ち上げた委員会である．当時から有機の圧電材料

音波センサ，ポリ乳酸を繊維状にし，より合わせた圧電セを使った『フレキシブル』機器への応用が話題に上がってンタによるモーションやバイタル測定などの成果を上げており新しい圧電の世界が広がりをみせていた．そういったいる．以下ではそのうち一つの研究例について少し詳しく機器を実現するにはまだまだ多くの課題をクリアする必要取り上げる．

があったため無機圧電材料や静電気学会にて蓄積された応用技術から知見を得て，『フレキシブル』機器の発展に貢3．近年の研究例紹介

献するための委員会である．

昨年度の全国大会にて「コミュニケーション場面におけ当初立ち上げ時には主要メンバー6 名で幾度も議論を展る英語スピーキング不安の測定に向けた圧電センサの適応開した．本会の趣旨の議論においては「私たちが静電気学可能性」というタイトルで発表した研究を紹介する ．本会を通じて守り残してきた深田栄一先生の知の財産を次世

研究は心理学や外国語教育学に客観的な補助データを提供代に引き継ぎたい」，「ウェアラブルデバイスの事業が盛りしようとする目的で行われた．外国語教育学にて普段行わ上がってきているのに知を共有できないのはもったいなれる英語コミュニケーション実験には，英語（第二言語）い」，「40 年前に静電気学会にて明らかになっている基礎を話せないときの不安・緊張を測る大きな目的がある．こ技術でも現在のウェアラブル応用側に伝わっていない」，

れに対して質問紙を用いる方法が取り入れられているが主「無機圧電材料に比べて有機圧電材料は横のつながりが少観的であるため，ばらつきが大きく精度が出ないことが多ない」，「圧電セラミックス，高分子各々の枠にとらわれがい．またリアルタイム性がなく，会話途中の情報を取得す

ち，各々の特徴を勉強し枠を外すことが重要」，「現在どのることが困難であるという問題点がある．これに対して客大学・産業界もやっていない技術（3D，成型体など）な観的に違和感なくかつリアルタイムにデータを取得できるどをみな（委員会）で立ち上げられないか」などの意見が圧電センサを本研究では提案している．本センサを用いて挙がった．発信する地域としては「電子デバイスの強い関モーションとバイタルをセンシングする．圧電センサは繊西から盛り上げよう」などが挙げられた．年に数回行う委維状のポリ乳酸をより合わせた柔軟性の高い糸状のセンサ

静電気学会誌48巻1号.indb

171）2024/01/25

10:43:40

静電気学会誌 第48巻 第 1 号（2024）18

図 1 英語コミュニケーション時において各位置に縫ったセンサの信号強度 :（ a ）被験者が座ったクッション，（ b ）被験者が装着したグローブの親指，（ c ）被験者が装着したグローブの人差し指．記号 N，S，L，F，A はそれぞれ web カメラで目視したときのその時間帯における首，肩，足，指，腕の動きを表し，網掛け領域はそれらの時間帯を表す（参考文献 1 より抜粋）．

であり，これをグローブやクッションに縫い込んでいる．

4．まとめ

これにより被験者にセンサを意識させることなく，コミュIoT（ Internet of Things ）化が進む社会で人間と物との係ニケーション実験を妨げない実験手法としている．実験中わり合いが密接になっており，人の機能を検知・補助するの被験者のジェスチャーや体の動きを測定した結果の一例

デバイスには柔軟性のある機能変換高分子が適している．

を図 1 に示す．図 1 の上段から（ a ）はクッション，（b）

機能変換高分子材料研究委員会では，静電気分野の研究者はグローブの親指，（ c ）はグローブの人差し指に配置しに加え，材料合成，電子デバイス分野だけにとどまらず，たセンサが検知した動きの信号である．実際の動きを実験社会学や外国語学の研究者が集まり研究会を開催してい中に取得した Web カメラの画像から確認した結果を図 1

る．こうした幅広い分野の知識を活かして「曲げセンサへにアルファベット記号で示す．記号 N，S，L，F 及び Aの応用に向けたポリ乳酸フィルムの共振解析」や「コミュはそれぞれ首，肩，足，指及び腕関節を中心とした動きとニケーション場面における英語スピーキング不安の測定」，定義し，Web カメラで撮った動画を複数人で目視確認し，「生分解性ポリマーPHBH の微視的な圧電応答」などの基全員が動いたと判断した時間帯を示している．それらの動礎応用研究成果へとつながっている．今後も機能変換高分きがあった時間帯に対応して信号が大きくなっている．

子の材料・応用を創出する萌芽的研究についての幅広い議

Web カメラにて撮影した情報から，会話開始より 215 秒付論を展開し，本年も全国大会での発表議論につなげていき

近において，指を動かした（ F ）と同時刻に，足を前後にたい．

動かす動作（ L ）が見られた．それらの動作に対応してグ（宝田 隼，田實 佳郎）

ローブ及びクッション両センサのモーションシグナルが大きくなっており，両センサが F と L の両方の動きを捉え参考文献ていることがわかる．現在はコミュニケーション時に英語

1）宝田隼，中川勇武，中村隼，鎌田浩輝，川村碧，植を話せないときの不安に起因する一般的な仕草の特徴を見木美千子，脇田貴文，守谷

つけることとその特徴の検出を目指して研究会を開催して

野 航，武藤崇記，出口美樹，西尾 玲，竹下皇二，竹内 理，いる．

田實佳郎：コミュニケーション場面における英語スピーキ順，柳美帆，黒木和明，天ング不安の測定に向けた圧電センサの適応可能性．静電気学会誌，47［1］（2023）2

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