JP2015204429A - Transducer outputting electric signal using fiber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外力による形状変化により電気信号を出力するトランスデューサーに関する。さらに詳しくは、柔軟かつ三次元的に形状変化できることを特徴とする布帛状のトランスデューサーに関する。 The present invention relates to a transducer that outputs an electrical signal by a shape change caused by an external force. More specifically, the present invention relates to a fabric-like transducer characterized by being able to change shape flexibly and three-dimensionally.
近年、いわゆるウェアラブルセンサーが注目を浴びており、眼鏡型や腕時計といった形状の商品が世に出始めた。しかし、これらのデバイスは、装着しているという感覚があり、究極のウェアラブルである、布状、つまり衣類のような形状のものが望まれている。そのようなセンサーとしては、布に圧電素子を装着し、そこから信号を取り出すものが開示されている（特許文献１）。また、圧電性材料と導電性材料をフィルム状にしたもので布状の構造体を形成するもの（特許文献２）があるが、特殊な構造を有する繊維形状のものを用いることが必要であった。また、ＮＴＴおよび東レにより２０１４年１月３０日に発表された「ｈｉｔｏｅ」があるが、これは身体に密着させた導電性繊維により筋電位を検出しているものであり、形状変化から電気信号を出力するものはなかった。 In recent years, so-called wearable sensors have attracted attention, and products such as glasses and watches have begun to appear in the world. However, these devices have a feeling that they are worn, and a cloth-like shape, that is, a clothing-like shape that is the ultimate wearable is desired. As such a sensor, a sensor in which a piezoelectric element is attached to a cloth and a signal is extracted therefrom is disclosed (Patent Document 1). In addition, there is a film-shaped piezoelectric material and a conductive material that form a cloth-like structure (Patent Document 2). However, it is necessary to use a fiber-shaped structure having a special structure. It was. In addition, there is “hitoe” announced on January 30, 2014 by NTT and Toray, which detects myoelectric potential using conductive fibers in close contact with the body. There was no output.
本発明の目的は、通常の繊維材料を用いて、かつ従前の織編物構造を作製することで柔軟性にとんだ布帛状のトランスデューサーを提供することにある。さらには、そのトランスデューサーからの信号を用いたセンサーや発電素子を提供することである。 An object of the present invention is to provide a fabric-like transducer that is flexible by using a conventional fiber material and producing a conventional knitted or knitted fabric structure. Furthermore, it is providing the sensor and electric power generating element which used the signal from the transducer.
本発明者らは、２本の導電性繊維と１本の圧電性繊維との組み合わせ形状により、圧電素子として機能する場合があることを見出し、本発明を完成した。 The inventors of the present invention have found that the combination of two conductive fibers and one piezoelectric fiber may function as a piezoelectric element, and have completed the present invention.
すなわち、本発明は以下の発明を包含する。
１． ２本の導電性繊維および１本の圧電性繊維を含み、これらが略同一平面上に、導電性繊維、圧電性繊維、導電性繊維の順序に配置されている圧電単位を含む電気信号を出力とするトランスデューサー。
２． 圧電単位は絶縁性繊維を含み、該絶縁性繊維は、圧電単位中の導電性繊維が、他の圧電単位中の導電性繊維、あるいは導電性繊維と圧電性繊維に接しないように配置されている、上記１記載のトランスデューサー。
３． 圧電性繊維が、主としてポリ乳酸を含む上記１に記載のトランスデューサー。
４． 圧電性繊維が、主としてポリ−Ｌ−乳酸またはポリ−Ｄ−乳酸を含み、これらの光学純度は９９％以上である上記１記載のトランスデューサー。
５． 圧電性繊維が一軸配向し且つ結晶を含む上記１記載のトランスデューサー。
６． 導電性繊維が炭素繊維である上記１記載のトランスデューサー。
７． 複数の圧電単位を含有する織編物である上記１記載のトランスデューサー。
８． 複数の圧電単位を含有する織物であって、その織組織が平織、綾織、サテン織およびそれらの複合組織である上記７記載のトランスデューサー。
９． 織編物を複数組み合わせて用いる上記７記載のトランスデューサー。
１０． 上記１〜９のいずれか一項に記載のトランスデューサーを用いたセンサー。
１１． 上記１〜９のいずれか一項に記載のトランスデューサーを用いた発電素子。
That is, the present invention includes the following inventions.
1. An electric signal including two conductive fibers and one piezoelectric fiber, which includes piezoelectric units arranged in the order of conductive fiber, piezoelectric fiber, and conductive fiber on substantially the same plane is output. And transducer.
2. The piezoelectric unit includes an insulating fiber, and the insulating fiber is disposed so that the conductive fiber in the piezoelectric unit does not contact the conductive fiber in the other piezoelectric unit, or the conductive fiber and the piezoelectric fiber. The transducer according to 1 above.
3. 2. The transducer according to 1 above, wherein the piezoelectric fiber mainly contains polylactic acid.
4). 2. The transducer according to 1 above, wherein the piezoelectric fiber mainly contains poly-L-lactic acid or poly-D-lactic acid, and the optical purity thereof is 99% or more.
5. 2. The transducer according to 1 above, wherein the piezoelectric fiber is uniaxially oriented and contains crystals.
6). 2. The transducer according to 1 above, wherein the conductive fiber is carbon fiber.
7). 2. The transducer according to 1 above, which is a woven or knitted fabric containing a plurality of piezoelectric units.
8). 8. The transducer according to 7 above, which is a woven fabric containing a plurality of piezoelectric units, the woven structure of which is a plain weave, a twill weave, a satin weave and a composite structure thereof.
9. 8. The transducer according to 7 above, wherein a plurality of woven or knitted fabrics are used in combination.
10. The sensor using the transducer as described in any one of said 1-9.
11. The electric power generating element using the transducer as described in any one of said 1-9.
本発明によれば通常の繊維材料を用いて、かつ従前の織編物構造を作製することで柔軟性に富んだ布帛状のトランスデューサーを得ることができる。本発明のトランスデューサーは、フレキシブルな繊維状であるので、織りや編みによって布状とすることも可能でありそれによりハンカチのような折り畳み可能な布帛状、さらには着衣状など布帛で実現できるあらゆる形状のトランスデューサーを実現することが可能であり、それらを用いた布帛状のセンサーや発電素子を提供することができる。
具体的な例としては、帽子や手袋、靴下などを含む着衣、サポーター、ハンカチ状などの形状をした、タッチパネル、人や動物の表面感圧センサー、関節部の曲げ、捩じり、伸縮を感知するセンサーが挙げられる。例えば人に用いる場合には、接触や動きを検出し、医療用途などの関節などの動きの情報収集、アミューズメント用途、失われた組織やロボットを動かすためのインターフェースとして用いることができる。他には、動物や人型を模したぬいぐるみやロボットの表面感圧センサー、関節部の曲げ、捩じり、伸縮を感知するセンサーとして用いることができる。他には、シーツや枕などの寝具、靴底、手袋、椅子、敷物、袋、旗などの表面感圧センサーや形状変化センサーとして用いることができる。
さらには、本発明のセンサーは布帛状であるため、伸縮性と柔軟性があるので、あらゆる構造物の全体あるいは一部の表面に貼付あるいは被覆することにより表面感圧センサー、形状変化センサーとして用いることができる。
なお、本発明のトランスデューサーは電気信号を出力として取り出すことができるため、この電気信号を他のデバイスを動かすための電力源あるいは蓄電するなど、発電素子として用いることもできる。具体的には、人、動物、ロボット、機械など自発的に動くものの可動部に用いることによる発電、靴底、敷物、外部から圧力を受ける構造物の表面での発電、流体中での形状変化による発電、などが挙げられる。流体中での形状変化により電気信号を発するために、流体中の帯電性物質を吸着させたり付着を抑制させたりすることも可能である。
According to the present invention, a fabric-like transducer having high flexibility can be obtained by using a normal fiber material and producing a conventional woven or knitted structure. Since the transducer of the present invention is a flexible fiber shape, it can be made into a cloth shape by weaving or knitting, so that it can be folded into a cloth shape such as a handkerchief, or a cloth shape such as a clothing shape. It is possible to realize a transducer having a shape, and it is possible to provide a fabric-like sensor or power generation element using the transducer.
Specific examples include touchscreens, human and animal surface pressure sensors, joint and bends, torsion, and expansion / contraction in the form of clothing, supporters, handkerchiefs, including hats, gloves, and socks. Sensor. For example, when used for humans, it can be used as an interface for detecting contact and movement, collecting information on movement of joints and the like for medical purposes, amusement purposes, and moving lost tissues and robots. In addition, it can be used as a stuffed animal that imitates animals and humanoids, a surface pressure sensor of a robot, a sensor that detects bending, twisting, and expansion / contraction of a joint. In addition, it can be used as a surface pressure sensor or shape change sensor for bedding such as sheets and pillows, shoe soles, gloves, chairs, rugs, bags, and flags.
Furthermore, since the sensor of the present invention is in the form of a cloth, it has stretchability and flexibility, so that it can be used as a surface pressure sensor or a shape change sensor by pasting or covering all or part of the surface of any structure. be able to.
In addition, since the transducer of the present invention can take out an electrical signal as an output, it can also be used as a power generation element such as an electric power source for storing other devices or storing electricity. Specifically, power generation by using it as a moving part of a human, animal, robot, machine, etc. that moves spontaneously, power generation on the surface of a shoe sole, rug, or structure that receives pressure from the outside, shape change in fluid Power generation, etc. In order to generate an electric signal due to a shape change in the fluid, it is possible to adsorb the chargeable substance in the fluid or to suppress the adhesion.
本発明は、２本の導電性繊維および１本の圧電性繊維を含み、これらが略同一平面上に、導電性繊維、圧電性繊維、導電性繊維の順序に配置されている圧電単位を含む圧電素子からなる電気信号を出力するトランスデューサーによって達成される。以下に各構成について説明する。 The present invention includes a piezoelectric unit including two conductive fibers and one piezoelectric fiber, which are arranged in the order of conductive fiber, piezoelectric fiber, and conductive fiber on substantially the same plane. This is achieved by a transducer that outputs an electrical signal composed of a piezoelectric element. Each configuration will be described below.
（導電性繊維）
導電性繊維の直径は１μｍ〜１０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは１０μｍ〜５ｍｍ、さらに好ましくは０．１ｍｍ〜２ｍｍである。直径が小さいと強度が低下しハンドリングが困難となり、また、直径が大きい場合にはフレキシブル性が犠牲になる。導電性繊維の断面形状としては円または楕円であることが、圧電素子の設計および製造の観点で好ましいが、これに限定されない。
導電性繊維の材料としては、導電性を示すものであればよく、繊維状とする必要があることから、導電性高分子であることが好ましい。導電性高分子としては、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）、炭素繊維などを用いることができる。また、高分子をマトリックスとして繊維状または粒状の導電性フィラーを入れたものでも良い。さらには、繊維の表面に導電性を有する層を形成したものであってもよい。導電性を有する層としては、公知の導電性高分子や繊維状または粒状の導電性フィラーをコーティングするなどできる。フレキシブルかつ長尺の電気特性の安定性の観点からより好ましくは炭素繊維である。圧電性高分子からの電気出力を効率よく取り出すため、電気抵抗は低いことが好ましく、体積抵抗率としては１０−１Ω・ｃｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０−２Ω・ｃｍ以下、さらに好ましくは１０−３Ω・ｃｍ以下である。
一般の炭素繊維はフィラメントがいくつか集まった束となったマルチフィラメントが普通であるが、これを用いてもよく、また、一本からなるモノフィラメントだけを用いるのでも良い。マルチフィラメントを利用した方が電気特性の長尺安定性の観点で好ましい。モノフィラメントの径としては１μｍ〜５０００μｍであり、好ましくは２μｍ〜１００μｍである。さらに好ましくは３μｍ〜１０μｍである。フィラメント数としては、１０本〜１０００００本が好ましく、より好ましくは１００本〜５００００本、さらに好ましくは５００本〜３００００本である。
(Conductive fiber)
The diameter of the conductive fiber is preferably 1 μm to 10 mm, more preferably 10 μm to 5 mm, and still more preferably 0.1 mm to 2 mm. If the diameter is small, the strength is lowered and handling becomes difficult, and if the diameter is large, flexibility is sacrificed. The cross-sectional shape of the conductive fiber is preferably a circle or an ellipse from the viewpoint of the design and manufacture of the piezoelectric element, but is not limited thereto.
The material of the conductive fiber is not particularly limited as long as it exhibits conductivity, and is preferably a conductive polymer because it needs to be fibrous. As the conductive polymer, polyaniline, polyacetylene, poly (p-phenylene vinylene), polypyrrole, polythiophene, poly (p-phenylene sulfide), carbon fiber, or the like can be used. Moreover, what put the fibrous or granular electroconductive filler into the polymer as a matrix may be used. Furthermore, what formed the layer which has electroconductivity on the surface of a fiber may be used. The conductive layer can be coated with a known conductive polymer or a fibrous or granular conductive filler. Carbon fiber is more preferable from the viewpoint of stability of flexible and long electrical characteristics. In order to efficiently extract the electrical output from the piezoelectric polymer, the electrical resistance is preferably low, and the volume resistivity is preferably 10 −1 Ω · cm or less, more preferably 10 −2 Ω · cm or less. More preferably, it is 10 −3 Ω · cm or less.
A general carbon fiber is usually a multifilament in which several filaments are gathered, but this may be used, or only a single monofilament may be used. It is preferable to use a multifilament from the viewpoint of long stability of electrical characteristics. The diameter of the monofilament is 1 μm to 5000 μm, preferably 2 μm to 100 μm. More preferably, it is 3 micrometers-10 micrometers. The number of filaments is preferably 10 to 100,000, more preferably 100 to 50,000, and still more preferably 500 to 30,000.
（圧電性繊維）
圧電性繊維は圧電性を有する繊維である。圧電性繊維は圧電性高分子からなることが好ましい。圧電性高分子としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリ乳酸など圧電性を示す高分子であれば利用できるが、主としてポリ乳酸を含むことが好ましい。ポリ乳酸は溶融紡糸後に延伸によって容易に配向して圧電性を示し、ポリフッ化ビニリデンなどで必要となる電界配向処理が不要な点で生産性に優れている。さらに、ポリ乳酸からなる圧電性繊維はその軸方向への引張や圧縮応力では、分極が小さく、圧電素子として機能させることが困難であるが、せん断応力によっては比較的大きな電気出力が得られ、せん断応力を圧電性高分子に付与しやすい構成体を有する本発明の圧電素子においては好ましい。
圧電性高分子は、主としてポリ乳酸を含むことが好ましい。「主として」とは、好ましくは９０モル％、より好ましくは９５モル％、さらに好ましくは９８モル％以上のことを言う。
(Piezoelectric fiber)
The piezoelectric fiber is a fiber having piezoelectricity. The piezoelectric fiber is preferably made of a piezoelectric polymer. As the piezoelectric polymer, any polymer exhibiting piezoelectricity such as polyvinylidene fluoride and polylactic acid can be used, but it is preferable that polylactic acid is mainly contained. Polylactic acid is easily oriented by stretching after melt spinning and exhibits piezoelectricity, and is excellent in productivity in that it does not require an electric field alignment treatment required for polyvinylidene fluoride and the like. Furthermore, the piezoelectric fiber made of polylactic acid has a small polarization due to its tensile or compressive stress in the axial direction, and it is difficult to function as a piezoelectric element, but a relatively large electrical output can be obtained depending on the shear stress, This is preferable in the piezoelectric element of the present invention having a structure that can easily apply a shear stress to the piezoelectric polymer.
The piezoelectric polymer preferably contains mainly polylactic acid. “Mainly” means preferably 90 mol%, more preferably 95 mol%, and still more preferably 98 mol% or more.
ポリ乳酸としては、その結晶構造によって、Ｌ−乳酸、Ｌ−ラクチドを重合してなるポリ−Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸、Ｄ−ラクチドを重合してなるポリ−Ｄ−乳酸、さらに、それらのハイブリッド構造からなるステレオコンプレックスポリ乳酸などがあるが、圧電性を示すものであればいずれも利用できる。圧電率の高さの観点で好ましくは、ポリ−Ｌ−乳酸、ポリ−Ｄ−乳酸である。ポリ−Ｌ−乳酸、ポリ−Ｄ−乳酸はそれぞれ、同じ応力に対して分極が逆になるために、目的に応じてこれらを組み合わせて使用することも可能である。ポリ乳酸の光学純度は９９％以上であることが好ましく、より好ましくは９９．３％以上、さらに好ましくは９９．５％以上である。光学純度が９９％未満であると著しく圧電率が低下する場合があり、圧電素子表面への擦り力によって十分な電気出力を得ることが難しくなる場合がある。圧電性高分子が、主としてポリ−Ｌ−乳酸またはポリ−Ｄ−乳酸を含み、これらの光学純度は９９％以上であることが好ましい。
圧電性高分子は被覆繊維の繊維軸方向に一軸配向しかつ結晶を含むものであることが好ましく、より好ましくは結晶を有する一軸配向ポリ乳酸である。なぜなら、ポリ乳酸はその結晶状態および一軸配向において大きな圧電性を示すためである。
ポリ乳酸は加水分解が比較的早いポリエステルであるから、耐湿熱性が問題となる場合においては、公知の、イソシアネート化合物、オキサゾリン化合物、エポキシ化合物、カルボジイミド化合物などの加水分解防止剤を添加してもよい。また、必要に応じてリン酸系化合物などの酸化防止剤、可塑剤、光劣化防止剤などを添加して物性改良してもよい。
As polylactic acid, depending on its crystal structure, poly-L-lactic acid obtained by polymerizing L-lactic acid and L-lactide, D-lactic acid, poly-D-lactic acid obtained by polymerizing D-lactide, and those There are stereocomplex polylactic acid having a hybrid structure, and any of them can be used as long as it exhibits piezoelectricity. From the viewpoint of high piezoelectricity, poly-L-lactic acid and poly-D-lactic acid are preferable. Since poly-L-lactic acid and poly-D-lactic acid are reversed in polarization with respect to the same stress, they can be used in combination according to the purpose. The optical purity of polylactic acid is preferably 99% or more, more preferably 99.3% or more, and further preferably 99.5% or more. When the optical purity is less than 99%, the piezoelectricity may be remarkably lowered, and it may be difficult to obtain a sufficient electric output due to the rubbing force on the surface of the piezoelectric element. The piezoelectric polymer mainly contains poly-L-lactic acid or poly-D-lactic acid, and the optical purity thereof is preferably 99% or more.
The piezoelectric polymer is preferably uniaxially oriented in the fiber axis direction of the coated fiber and contains crystals, more preferably uniaxially oriented polylactic acid having crystals. This is because polylactic acid exhibits large piezoelectricity in its crystalline state and uniaxial orientation.
Since polylactic acid is a polyester that hydrolyzes relatively quickly, a known hydrolysis inhibitor such as an isocyanate compound, an oxazoline compound, an epoxy compound, or a carbodiimide compound may be added when heat and moisture resistance is a problem. . Further, if necessary, the physical properties may be improved by adding an antioxidant such as a phosphoric acid compound, a plasticizer, a photodegradation inhibitor, and the like.
また、ポリ乳酸は他のポリマーとのアロイとして用いてもよいが、ポリ乳酸を主たる圧電性高分子として用いるならば、アロイの全重量を基準として少なくとも５０重量％以上でポリ乳酸を含有していることが好ましく、さらに好ましくは７０重量％以上、最も好ましくは９０重量％以上である。
アロイとする場合のポリ乳酸以外のポリマーとしては、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート共重合体、ポリメタクリレート等が好適な例として挙げられるが、これらに限定されるものではなく、本発明で目的とする圧電性効果を奏する限り、どのようなポリマーを用いてもよい。
圧電性繊維はフィラメントがいくつか集まった束となったマルチフィラメントが普通であるが、これを用いてもよく、また、一本からなるモノフィラメントだけを用いるのでも良い。マルチフィラメントを利用した方が圧電特性の長尺安定性の観点で好ましい。モノフィラメントの径としては１μｍ〜５０００μｍであり、好ましくは５μｍ〜５００μｍである。さらに好ましくは１０μｍ〜１００μｍである。フィラメント数としては、１本〜１０００００本が好ましく、より好ましくは１０本〜５００００本、さらに好ましくは１００本〜１００００本である。
このような圧電性高分子を圧電性繊維とするためには、高分子を繊維化するための公知の手法を、本発明の効果を奏する限りいずれも採用することができ、圧電性高分子を押し出し成型して繊維化する手法、圧電性高分子を溶融紡糸して繊維化する手法、圧電性高分子を乾式あるいは湿式紡糸により繊維化する手法、圧電性高分子を静電紡糸により繊維化する手法等を採用することができる。これらの紡糸条件は、採用する圧電性高分子に応じて公知の手法を適用すればよく、通常は工業的に生産の容易な溶融紡糸法を採用すればよい。
なお、上述の通りに、圧電性高分子がポリ乳酸である場合には、一軸延伸配向し、かつ結晶を含むとより大きな圧電性を示すことから、繊維は延伸することが好ましい。
Polylactic acid may be used as an alloy with other polymers, but if polylactic acid is used as the main piezoelectric polymer, it contains at least 50% by weight or more based on the total weight of the alloy. It is preferably 70% by weight or more, and most preferably 90% by weight or more.
Examples of the polymer other than polylactic acid in the case of alloy include polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate copolymer, polymethacrylate, and the like, but the invention is not limited thereto. Any polymer may be used as long as the desired piezoelectric effect is exhibited.
The piezoelectric fiber is usually a multifilament in which several filaments are gathered, but this may be used, or only a single monofilament may be used. The use of a multifilament is preferable from the viewpoint of long-term stability of piezoelectric characteristics. The diameter of the monofilament is 1 μm to 5000 μm, preferably 5 μm to 500 μm. More preferably, it is 10 micrometers-100 micrometers. The number of filaments is preferably 1 to 100,000, more preferably 10 to 50,000, and still more preferably 100 to 10,000.
In order to make such a piezoelectric polymer into a piezoelectric fiber, any known technique for fiberizing the polymer can be employed as long as the effect of the present invention is achieved. Extruding and fiberizing technique, Piezoelectric polymer melt spinning and fiberizing technique, Piezoelectric polymer fiberizing process by dry or wet spinning, Piezoelectric polymer fiberizing by electrostatic spinning Techniques etc. can be adopted. As these spinning conditions, a known method may be applied according to the piezoelectric polymer to be employed, and a melt spinning method that is industrially easy to produce is usually employed.
As described above, when the piezoelectric polymer is polylactic acid, the fiber is preferably stretched because it is uniaxially stretched and exhibits greater piezoelectricity when it contains crystals.
（略同一平面上）
本発明の圧電素子は、２本の導電性繊維と１本の圧電性繊維とは、略同一平面上に配置される。ここで略同一平面上とは、３本の繊維の繊維軸が略平面上に配置されることを意味し、「略」とは、繊維同士の交差点で厚みが生じることが含まれることを意味するものである。
例えば、２本の平行な導電性繊維の間に、１本の圧電性繊維が更に平行に引き揃えられた形態は、略同一平面上にある形態である。また、当該１本の圧電性繊維の繊維軸を、当該２本の平行な導電性繊維とは平行でない状態に傾けていても、略同一平面上にある。さらに、１本の導電性繊維と１本の圧電性繊維とを平行に引き揃え、もう１本の導電性繊維を、この引き揃えられた導電性繊維と圧電性繊維とに、交差させたとしても略同一平面上にある。
略平面上に配置されることで、当該圧電単位を組み合わせて、繊維状、布帛状の圧電素子を形成しやすく、繊維状、布帛状の形態の圧電素子を利用すれば、トランスデューサーの形状設計に自由度を増すことができる。
これらの、圧電繊維と導電繊維の関係は検出したい形状変化により適宜選択される。
(Almost on the same plane)
In the piezoelectric element of the present invention, two conductive fibers and one piezoelectric fiber are arranged on substantially the same plane. Here, “substantially on the same plane” means that the fiber axes of the three fibers are arranged on a substantially plane, and “substantially” means that a thickness is generated at the intersection of the fibers. To do.
For example, a form in which one piezoelectric fiber is further arranged in parallel between two parallel conductive fibers is a form on substantially the same plane. Further, even if the fiber axis of the one piezoelectric fiber is tilted in a state that is not parallel to the two parallel conductive fibers, they are substantially on the same plane. Furthermore, it is assumed that one conductive fiber and one piezoelectric fiber are aligned in parallel, and the other conductive fiber is crossed with the aligned conductive fiber and piezoelectric fiber. Are also on the same plane.
By arranging the piezoelectric units on a substantially flat surface, it is easy to form a fibrous or cloth-like piezoelectric element, and if a piezoelectric element in the form of a fiber or cloth is used, the shape design of the transducer The degree of freedom can be increased.
The relationship between the piezoelectric fiber and the conductive fiber is appropriately selected depending on the shape change to be detected.
（配置順序）
圧電単位は、導電性繊維、圧電性繊維、導電性繊維が、この順に配置されている。このように配置することで、圧電単位の２本の導電性繊維同士が接触することがなくなり、導電性繊維に他の手段、例えば絶縁性物質を被覆するなどの技術を適用しなくても圧電単位として有効に機能させることができる。
この際、２本の導電性繊維が１本の圧電性繊維と互いに接点を有していることが望ましいが、４ｍｍ以内の範囲であれば接点を有していなくてもよく、より好ましくは３ｍｍ以下、さらに好ましくは２ｍｍ以下、さらに好ましくは１ｍｍ以下、最も好ましくは０．５ｍｍ以下である。４ｍｍ以上であると圧電性繊維の形状変化に伴う電気出力が小さくなり、トランスデューサーとして用いることが困難となる。
形態としては、導電性繊維、圧電性繊維、導電性繊維が互いに略平行に、この順に配置された形態が挙げられる。また、２本の導電性繊維が平行に配置され、１本の圧電性繊維が、これら２本の導電性繊維に交わるように配置された形態が挙げられる。さらには、２本の導電性繊維を経糸（または緯糸）として配し、１本の圧電性繊維を緯糸（または経糸）として配してもよい。この場合は２本の導電性繊維同士は接触していないことが好ましく、２本の導電性繊維の間には好ましくは絶縁性物質、例えば絶縁性繊維を介在させる形態の他、導電性繊維が接触しやすい表面にのみ絶縁性物質を被覆し、圧電性繊維とは直接導電性繊維が接触するようにする形態も採用することができる。
(Arrangement order)
In the piezoelectric unit, conductive fibers, piezoelectric fibers, and conductive fibers are arranged in this order. By arranging in this way, the two conductive fibers of the piezoelectric unit do not come into contact with each other, and the piezoelectric material can be obtained without applying other means such as a technique such as coating an insulating material. It can function effectively as a unit.
At this time, it is desirable that the two conductive fibers have a contact point with the one piezoelectric fiber, but the contact point may not be provided if it is within 4 mm, more preferably 3 mm. Hereinafter, it is further preferably 2 mm or less, more preferably 1 mm or less, and most preferably 0.5 mm or less. If it is 4 mm or more, the electrical output accompanying the change in the shape of the piezoelectric fiber becomes small, making it difficult to use it as a transducer.
As a form, the form by which a conductive fiber, a piezoelectric fiber, and a conductive fiber are arrange | positioned in this order substantially parallel is mentioned. Further, there is a form in which two conductive fibers are arranged in parallel, and one piezoelectric fiber is arranged so as to cross these two conductive fibers. Further, two conductive fibers may be arranged as warps (or wefts), and one piezoelectric fiber may be arranged as wefts (or warps). In this case, it is preferable that the two conductive fibers are not in contact with each other, and preferably, an insulating substance, for example, an insulating fiber is interposed between the two conductive fibers. It is also possible to adopt a form in which an insulating material is coated only on the surface that is easily contacted so that the conductive fiber is in direct contact with the piezoelectric fiber.
（絶縁性繊維）
本発明の圧電単位は、絶縁性繊維を含み、該絶縁性繊維は、圧電単位中の導電性繊維が、他の導電性繊維並びに圧電性繊維に接しないように導電性繊維と圧電性繊維の間に配されることがある。この際、絶縁性繊維は布帛の柔軟性を向上する目的で伸縮性のある素材、形状を有する繊維を用いることができる。また、圧電単位中の導電性繊維が、他の圧電単位中の導電性繊維並びに圧電性繊維に接しないように配されることもある。本発明での配置順序は通常は、［導電性繊維／圧電性繊維／導電性繊維］であるので、絶縁性繊維は、［絶縁性繊維／導電性繊維／圧電性繊維／導電性繊維］ないし［絶縁性繊維／導電性繊維／圧電性繊維／導電性繊維／絶縁性繊維］として配置される。この際も、絶縁性繊維は布帛の柔軟性を向上する目的で伸縮性のある素材、形状を有する繊維を用いることができる。
圧電単位にこのように絶縁性繊維を配置することで、圧電単位を複数組み合わせた場合でも導電性繊維が接触することがなく、トランスデューサーとしての性能を向上させることが可能である。
このような絶縁性繊維としては、体積抵抗率が１０６Ω・ｃｍ以上であれば用いることができ、より好ましくは１０８Ω・ｃｍ以上、さらに好ましくは１０１０Ω・ｃｍ以上がよい。
(Insulating fiber)
The piezoelectric unit of the present invention includes an insulating fiber, and the insulating fiber includes a conductive fiber and a piezoelectric fiber so that the conductive fiber in the piezoelectric unit is not in contact with other conductive fibers and the piezoelectric fiber. May be placed between. In this case, the insulating fiber may be a stretchable material or a fiber having a shape for the purpose of improving the flexibility of the fabric. In addition, the conductive fiber in the piezoelectric unit may be arranged not to contact the conductive fiber and the piezoelectric fiber in the other piezoelectric unit. Since the arrangement order in the present invention is usually [conductive fiber / piezoelectric fiber / conductive fiber], the insulating fiber is [insulating fiber / conductive fiber / piezoelectric fiber / conductive fiber] or It is arranged as [insulating fiber / conductive fiber / piezoelectric fiber / conductive fiber / insulating fiber]. In this case, the insulating fiber may be a stretchable material or a fiber having a shape for the purpose of improving the flexibility of the fabric.
By disposing the insulating fibers in the piezoelectric units in this way, even when a plurality of piezoelectric units are combined, the conductive fibers do not come into contact, and the performance as a transducer can be improved.
As such an insulating fiber, it can be used if the volume resistivity is 10 6 Ω · cm or more, more preferably 10 8 Ω · cm or more, and further preferably 10 10 Ω · cm or more.
絶縁性繊維として例えば、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、塩化ビニル繊維、アラミド繊維、ポリスルホン繊維、ポリエーテル繊維、ポリウレタン繊維等の他、絹等の天然繊維、アセテート等の半合成繊維、レーヨン、キュプラ等の再生繊維を用いることができる。これらに限定されるものではなく、公知の絶縁性繊維を任意に用いることができる。さらに、これらの絶縁性繊維を組み合わせて用いてもよく、絶縁性を有しない繊維と組み合わせ、全体として絶縁性を有する繊維としてもよい。
また、布帛に柔軟性を持たせる目的で、公知のあらゆる形状の繊維も用いることができる。
Examples of insulating fibers include polyester fibers, nylon fibers, acrylic fibers, polyethylene fibers, polypropylene fibers, vinyl chloride fibers, aramid fibers, polysulfone fibers, polyether fibers, polyurethane fibers, etc., natural fibers such as silk, acetates, etc. Regenerated fibers such as semi-synthetic fibers, rayon, and cupra can be used. It is not limited to these, A well-known insulating fiber can be used arbitrarily. Furthermore, these insulating fibers may be used in combination, or may be combined with a fiber having no insulating property to form a fiber having insulating properties as a whole.
In addition, for the purpose of imparting flexibility to the fabric, any known shape of fiber can be used.
（圧電単位の組み合わせ形態）
本発明において、複数の並列した圧電単位を含有する織編物であることが好ましい。このような形態であることで、圧電素子として、形状の変形自由度（フレキシブルさ）を向上させることが可能である。
このような織編物形状は複数の圧電単位を含み、圧電素子としての機能を発揮する限り何らの限定は無い。織物形状または編物形状を得るには、通常の織機または編機により製編織すればよい。
織物の織組織としては、平織、綾織、朱子織等の三原組織、変化組織、たて二重織、よこ二重織等の片二重組織、たてビロードなどが例示される。
編物の種類は、丸編物（緯編物）であってもよいし経編物であってもよい。丸編物（緯編物）の組織としては、平編、ゴム編、両面編、パール編、タック編、浮き編、片畔編、レース編、添え毛編等が好ましく例示される。経編組織としては、シングルデンビー編、シングルアトラス編、ダブルコード編、ハーフトリコット編、裏毛編、ジャガード編等が例示される。層数も単層でもよいし、２層以上の多層でもよい。更には、カットパイルおよび／またはループパイルからなる立毛部と地組織部とで構成される立毛織物、立毛編み物であってもよい。
(Piezoelectric unit combination form)
In the present invention, a woven or knitted fabric containing a plurality of parallel piezoelectric units is preferable. With such a configuration, it is possible to improve the degree of deformation (flexibility) of the shape as a piezoelectric element.
Such a woven or knitted fabric shape includes a plurality of piezoelectric units, and there is no limitation as long as it functions as a piezoelectric element. In order to obtain a woven or knitted shape, knitting and weaving may be performed with a normal loom or knitting machine.
Examples of the woven structure of the woven fabric include a three-layer structure such as plain weave, twill weave, and satin weave, a change structure, a single double structure such as a vertical double weave and a horizontal double weave, and a vertical velvet.
The type of knitted fabric may be a circular knitted fabric (weft knitted fabric) or a warp knitted fabric. Preferable examples of the structure of the circular knitted fabric (weft knitted fabric) include flat knitting, rubber knitting, double-sided knitting, pearl knitting, tuck knitting, floating knitting, single-sided knitting, lace knitting, and bristle knitting. Examples of the warp knitting structure include single denby knitting, single atlas knitting, double cord knitting, half tricot knitting, back hair knitting, jacquard knitting, and the like. The number of layers may be a single layer or a multilayer of two or more layers. Further, it may be a napped woven fabric or a napped knitted fabric composed of a napped portion made of a cut pile and / or a loop pile and a ground tissue portion.
なお、圧電単位が織り組織ないし編み組織に組み込まれて存在する場合、圧電性繊維そのものに屈曲部分が存在するが、圧電素子としての圧電性能を効率よく発現させるためには、圧電性繊維の屈曲部分が小さい方が好ましい。従って、織物と編み物とでは織物の方が好ましい。
この場合でも、上述の通り、圧電性繊維の屈曲部分が小さい方が、圧電性能が効率よく発現することから、織組織としては平織よりは綾織りが好ましく、綾織よりもサテン織（朱子織）が好ましい。特にサテン織（朱子織）のなかでも、飛び数が３〜７の範囲にあると、織組織の保持と圧電性性能とを高い水準で発揮することから好ましい。
なお、織組織は、検出したい形状変化により適宜選択される。例えば曲げを検出したい場合には、平織構造、圧電性繊維と導電性繊維が平行関係であることが好ましく、捩じりを検出したい場合には、朱子織構造、圧電性繊維と導電性繊維が直行関係であることが好ましい。
また、圧電性繊維は帯電しやすいため、誤作動しやすくなる場合がある。このような場合には、信号を取り出そうとする圧電繊維を接地（アース）して使用することもできる。接地（アース）する方法としては信号を取り出す導電性繊維とは別に、導電性繊維を配置することが好ましい。この場合、導電性繊維の体積抵抗率としては１０−１Ω・ｃｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０−２Ω・ｃｍ以下、さらに好ましくは１０−３Ω・ｃｍ以下である。
When the piezoelectric unit is incorporated in a woven or knitted structure, the piezoelectric fiber itself has a bent portion. However, in order to efficiently exhibit the piezoelectric performance as a piezoelectric element, the bending of the piezoelectric fiber is necessary. Smaller portions are preferred. Therefore, the woven fabric is preferred for the woven fabric and the knitted fabric.
Even in this case, as described above, the piezoelectric fiber is more efficiently expressed when the bending portion of the piezoelectric fiber is smaller. Therefore, the twill weave is preferable to the plain weave as the weave structure, and the satin weave (salmon weave) than the twill weave. Is preferred. In particular, among satin woven (red satin weave), when the number of jumps is in the range of 3 to 7, it is preferable because the retention of the woven structure and the piezoelectric performance are exhibited at a high level.
The woven structure is appropriately selected depending on the shape change to be detected. For example, when it is desired to detect bending, it is preferable that the plain weave structure and the piezoelectric fiber and the conductive fiber have a parallel relationship. When torsion detection is desired, the satin weave structure, the piezoelectric fiber and the conductive fiber are A direct relationship is preferred.
In addition, since the piezoelectric fiber is easily charged, it may easily malfunction. In such a case, the piezoelectric fiber from which a signal is to be taken out can be grounded (grounded). As a method of grounding (grounding), it is preferable to dispose conductive fibers separately from the conductive fibers from which signals are extracted. In this case, the volume resistivity of the conductive fiber is preferably 10 −1 Ω · cm or less, more preferably 10 −2 Ω · cm or less, and still more preferably 10 −3 Ω · cm or less.
（複数の圧電素子）
また、圧電素子を複数並べて用いることも可能である。並べ方としても一次元的に一段で並べても、二次元的に重ねて並べても良く、さらには布状に編織して用いたり、組み紐に製紐したりしてもよい。それによって布状、紐状の圧電素子を実現することも可能となる。布状、紐状にするにあたっては、本発明の目的を達成する限り、圧電素子以外の他の繊維と組み合わせて、混繊、交織、交編等を行ってもよく、また、樹脂などに組み込んで使ってもよい。
(Multiple piezoelectric elements)
It is also possible to use a plurality of piezoelectric elements side by side. The arrangement may be one-dimensionally arranged in one step, two-dimensionally stacked, and may be knitted into a cloth or used as a braid. Thereby, a cloth-like or string-like piezoelectric element can be realized. In forming a cloth or string, as long as the object of the present invention is achieved, the fibers may be combined with other fibers other than the piezoelectric element and mixed, woven, knitted, etc., or incorporated into a resin or the like. You may use it.
（圧電素子の適用技術）
本発明のトランスデューサーはいずれの様態であっても、表面への接触、圧力、形状変化を電気信号として出力することができる。
具体的な例としては、帽子や手袋、靴下などを含む着衣、サポーター、ハンカチ状などの形状をした、タッチパネル、人や動物の表面感圧センサー、関節部の曲げ、捩じり、伸縮を感知するセンサーが挙げられる。例えば人に用いる場合には、接触や動きを検出し、医療用途などの関節などの動きの情報収集、アミューズメント用途、失われた組織やロボットを動かすためのインターフェースとして用いることができる。他には、動物や人型を模したぬいぐるみやロボットの表面感圧センサー、関節部の曲げ、捩じり、伸縮を感知するセンサーとして用いることができる。他には、シーツや枕などの寝具、靴底、手袋、椅子、敷物、袋、旗などの表面感圧センサーや形状変化センサーとして用いることができる。
さらには、本発明のセンサーは布帛状であるため、伸縮性と柔軟性があるので、あらゆる構造物の全体あるいは一部の表面に貼付あるいは被覆することにより表面感圧センサー、形状変化センサーとして用いることができる。
なお、本発明のトランスデューサーは電気信号を出力として取り出すことができるため、この電気信号を他のデバイスを動かすための電力源あるいは蓄電するなど、発電素子として用いることもできる。具体的には、人、動物、ロボット、機械など自発的に動くものの可動部に用いることによる発電、靴底、敷物、外部から圧力を受ける構造物の表面での発電、流体中での形状変化による発電、などが挙げられる。流体中での形状変化により電気信号を発するために、流体中の帯電性物質を吸着させたり付着を抑制させたりすることも可能である。
(Applied technology for piezoelectric elements)
Regardless of the mode of the transducer of the present invention, contact with the surface, pressure, and shape change can be output as an electrical signal.
Specific examples include touchscreens, human and animal surface pressure sensors, joint and bends, torsion, and expansion / contraction in the form of clothing, supporters, handkerchiefs, including hats, gloves, and socks. Sensor. For example, when used for humans, it can be used as an interface for detecting contact and movement, collecting information on movement of joints and the like for medical purposes, amusement purposes, and moving lost tissues and robots. In addition, it can be used as a stuffed animal that imitates animals and humanoids, a surface pressure sensor of a robot, a sensor that detects bending, twisting, and expansion / contraction of a joint. In addition, it can be used as a surface pressure sensor or shape change sensor for bedding such as sheets and pillows, shoe soles, gloves, chairs, rugs, bags, and flags.
Furthermore, since the sensor of the present invention is in the form of a cloth, it has stretchability and flexibility, so that it can be used as a surface pressure sensor or a shape change sensor by pasting or covering all or part of the surface of any structure. be able to.
In addition, since the transducer of the present invention can take out an electrical signal as an output, it can also be used as a power generation element such as an electric power source for storing other devices or storing electricity. Specifically, power generation by using it as a moving part of a human, animal, robot, machine, etc. that moves spontaneously, power generation on the surface of a shoe sole, rug, or structure that receives pressure from the outside, shape change in fluid Power generation, etc. In order to generate an electric signal due to a shape change in the fluid, it is possible to adsorb the chargeable substance in the fluid or to suppress the adhesion.
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に記載するが本発明はこれによって何らの限定を受けるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples. However, the present invention is not limited to these examples.
（ポリ乳酸の製造）
実施例において用いたポリ乳酸は以下の方法で製造した。
Ｌ−ラクチド（（株）武蔵野化学研究所製、光学純度１００％）１００重量部に対し、オクチル酸スズを０．００５重量部加え、窒素雰囲気下、撹拌翼のついた反応機にて１８０℃で２時間反応させ、オクチル酸スズに対し１．２倍当量のリン酸を添加しその後、１３．３Ｐａで残存するラクチドを減圧除去し、チップ化し、ポリ−Ｌ−乳酸（ＰＬＬＡ１）を得た。得られたＰＬＬＡ１の重量平均分子量は１５．２万、ガラス転移点（Ｔｇ）は５５℃、融点は１７５℃であった。
(Manufacture of polylactic acid)
The polylactic acid used in the examples was produced by the following method.
To 100 parts by weight of L-lactide (manufactured by Musashino Chemical Laboratory, Inc., optical purity 100%), 0.005 part by weight of octylate is added, and 180 ° C. in a reactor equipped with a stirring blade in a nitrogen atmosphere. Then, 1.2 times equivalent of phosphoric acid was added to tin octylate, and then the remaining lactide was removed under reduced pressure at 13.3 Pa to obtain chips to obtain poly-L-lactic acid (PLLA1). . The resulting PLLA1 had a weight average molecular weight of 152,000, a glass transition point (Tg) of 55 ° C., and a melting point of 175 ° C.
（圧電性繊維）
２４０℃にて溶融させたＰＬＬＡ１を２４ホールのキャップから２０ｇ／ｍｉｎで吐出し、８８７ｍ／ｍｉｎにて引き取った。この未延伸マルチフィラメント糸を８０℃、２．３倍に延伸し、１００℃で熱固定処理することにより８４ｄＴｅｘ／２４ｆｉｌａｍｅｎｔのマルチフィラメント一軸延伸糸１を得た。このマルチフィラメント一軸延伸糸１を８束まとめて、圧電性繊維１とした。
(Piezoelectric fiber)
PLLA1 melted at 240 ° C. was discharged from a 24-hole cap at 20 g / min and taken up at 887 m / min. This unstretched multifilament yarn was stretched 2.3 times at 80 ° C. and heat-set at 100 ° C. to obtain a multifilament uniaxially stretched yarn 1 of 84 dTex / 24 filament. Eight bundles of the multifilament uniaxially drawn yarns 1 were combined to form a piezoelectric fiber 1.
（導電性繊維）
東邦テナックス（株）製の炭素繊維マルチフィラメントである品名『ＨＴＳ４０ ３Ｋ』を導電性繊維１として用いた。当該導電性繊維１は直径７．０μｍのフィラメント３０００本を１束としたマルチフィラメントであり、体積抵抗率は１．６×１０−３Ω・ｃｍであった。
(Conductive fiber)
The product name “HTS40 3K”, which is a carbon fiber multifilament manufactured by Toho Tenax Co., Ltd., was used as the conductive fiber 1. The conductive fiber 1 was a multifilament in which 3000 filaments having a diameter of 7.0 μm were bundled, and the volume resistivity was 1.6 × 10 −3 Ω · cm.
（絶縁性繊維）
２８０℃にて溶融させたポリエチレンテレフタレートを４８ホールのキャップから４５ｇ／ｍｉｎで吐出し、８００ｍ／ｍｉｎにて引き取った。この未延伸糸を８０℃、２．５倍に延伸し、１８０℃で熱固定処理することによりすることにより１６７ｄＴｅｘ／４８フィラメントのマルチフィラメント延伸糸を得た。このマルチフィラメント延伸糸を４束まとめて、絶縁性繊維１とした。
(Insulating fiber)
Polyethylene terephthalate melted at 280 ° C. was discharged from a 48-hole cap at 45 g / min and taken up at 800 m / min. The undrawn yarn was drawn at 80 ° C. and 2.5 times, and heat fixed at 180 ° C. to obtain a 167 dTex / 48 filament multifilament drawn yarn. Four bundles of this multifilament drawn yarn were combined to make insulating fiber 1.
［実施例１］
図１に示すように経糸に絶縁性繊維１を配し、緯糸に圧電性繊維１、導電性繊維１を交互に配した平織物１を作製した。図２に示すように経糸に圧電性繊維１と絶縁性繊維１とを交互に配し、緯糸に導電性繊維１と絶縁性繊維１を交互に配した朱子織物１を作製した。
上記した平織物１および朱子織物１を図３に示すように袖に縫い付けた。
それぞれの織物中の圧電性繊維を挟む一対の導電性繊維を信号線としてオシロスコープ（横河電機（株）製デジタルオシロスコープＤＬ６０００シリーズ商品名『ＤＬ６０００』）に接続した。当該信号線を繋いだ状態で腕を曲げたり捩じったりしたところ、図４〜７に示すような電圧信号が得られ、曲げと捩じりの方向により、それぞれ独立に逆の信号を得ることができ、非常に柔軟性のある布帛状の関節センサーを得ることができた。
[Example 1]
As shown in FIG. 1, a plain woven fabric 1 was produced in which insulating fibers 1 were arranged on the warp and piezoelectric fibers 1 and conductive fibers 1 were arranged alternately on the weft. As shown in FIG. 2, a satin fabric 1 was produced in which piezoelectric fibers 1 and insulating fibers 1 were alternately arranged on warps, and conductive fibers 1 and insulating fibers 1 were alternately arranged on wefts.
The above-described plain fabric 1 and satin fabric 1 were sewn to the sleeve as shown in FIG.
A pair of conductive fibers sandwiching the piezoelectric fibers in each fabric were connected to an oscilloscope (digital oscilloscope DL6000 series trade name “DL6000” manufactured by Yokogawa Electric Corporation) as a signal line. When the arm is bent or twisted with the signal line connected, a voltage signal as shown in FIGS. 4 to 7 is obtained, and the opposite signal is obtained independently depending on the direction of bending and twisting. It was possible to obtain a highly flexible fabric-like joint sensor.
１ 圧電性繊維
２ 導電性繊維
３ 絶縁性繊維
1 Piezoelectric fiber 2 Conductive fiber 3 Insulating fiber
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017111078A (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | 株式会社東芝 | Water leakage detection device |
| JP2017120885A (en) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 帝人株式会社 | Cloth-like piezoelectric element having plural braid-like piezoelectric elements and device using them |
| WO2018084054A1 (en) * | 2016-06-06 | 2018-05-11 | 株式会社村田製作所 | Power generator, power generating device, and sensor |
| CN110088366A (en) * | 2016-12-20 | 2019-08-02 | 株式会社村田制作所 | Anti-bacterial fibre |
| CN110230142A (en) * | 2019-05-30 | 2019-09-13 | 浙江理工大学 | A kind of machine-knitted structure resistance-type carbon fiber-containing fabric sensor and its application |
| US11105023B2 (en) | 2016-11-01 | 2021-08-31 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Antibacterial nonwoven member, antibacterial nonwoven fabric, and antibacterial buffer material |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60139845A (en) * | 1983-12-28 | 1985-07-24 | ジェイエスアール株式会社 | Pressure sensitive conductive fabric |
| JP2000144545A (en) * | 1998-08-31 | 2000-05-26 | Gunze Ltd | Piezoelectric material and its production |
| JP2003529901A (en) * | 2000-04-03 | 2003-10-07 | ブルーネル ユニバーシティ | Conductive fabric |
-
2014
- 2014-04-16 JP JP2014084392A patent/JP2015204429A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60139845A (en) * | 1983-12-28 | 1985-07-24 | ジェイエスアール株式会社 | Pressure sensitive conductive fabric |
| JP2000144545A (en) * | 1998-08-31 | 2000-05-26 | Gunze Ltd | Piezoelectric material and its production |
| JP2003529901A (en) * | 2000-04-03 | 2003-10-07 | ブルーネル ユニバーシティ | Conductive fabric |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| F.CARPI（他１名）: "Electroactive Polymer-Based Devices for e-Textiles in Biomedicine", IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION TECHNOLOGY IN BIOMEDICINE, vol. 9, no. 3, JPN6015027345, September 2005 (2005-09-01), US, pages 295 - 318, XP011138577, ISSN: 0003727496, DOI: 10.1109/TITB.2005.854514 * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017111078A (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | 株式会社東芝 | Water leakage detection device |
| JP2017120885A (en) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 帝人株式会社 | Cloth-like piezoelectric element having plural braid-like piezoelectric elements and device using them |
| WO2018084054A1 (en) * | 2016-06-06 | 2018-05-11 | 株式会社村田製作所 | Power generator, power generating device, and sensor |
| JP2018090950A (en) * | 2016-06-06 | 2018-06-14 | 株式会社村田製作所 | Thread |
| JPWO2018084054A1 (en) * | 2016-06-06 | 2019-09-19 | 株式会社村田製作所 | Power generator, power generator and sensor |
| US11739446B2 (en) | 2016-06-06 | 2023-08-29 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Charge-generating thread for bacterium-countermeasure, cloth for bacterium-countermeasure, cloth, clothing article, medical member, charge-generating thread that acts on living body, and charge-generating thread for substance-adsorption |
| US11105023B2 (en) | 2016-11-01 | 2021-08-31 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Antibacterial nonwoven member, antibacterial nonwoven fabric, and antibacterial buffer material |
| CN110088366A (en) * | 2016-12-20 | 2019-08-02 | 株式会社村田制作所 | Anti-bacterial fibre |
| CN110230142A (en) * | 2019-05-30 | 2019-09-13 | 浙江理工大学 | A kind of machine-knitted structure resistance-type carbon fiber-containing fabric sensor and its application |
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