人工知能の高度な発展に伴い、新技術に対する新しい材料の需要がますます切迫しており、新型高分子機械センサ材料の開発は重要な科学的研究意義を持つ。本研究では、静電紡糸技術を用いてポリ乳酸/ポリアニリン(PLA/PANI)ハイブリッド繊維膜材料を作製し、紡糸電圧やPLA濃度などの静電紡糸工程パラメータが繊維形態に与える影響を検討し、最適な紡糸条件を得た。さらに、ポリアニリンを添加した繊維膜の機械的センシング材料について研究を進めた。実験結果は、紡糸電圧が15 kV、溶液中のPLA質量分率が7.50%、PANI質量分率が0.12%のときに得られた繊維形態が比較的完全であることを示した。PLAおよびPLA/PANI繊維膜の電気的特性を比較したところ、PANIの添加によりPLA繊維膜の導電性が著しく向上したことが分かった。材料の応力検知性能の研究により、PLA/PANI複合材料が顕著な力電センサ現象を示すことが明らかとなり、ポリ乳酸/ポリアニリンを利用した柔軟な応力センサの構築が初めて報告され、後続のポリマーピエゾセンサデバイス製造に実用的な方案を提供した。

静電紡糸;ポリ乳酸;ポリアニリン;力センサ