伸縮性ナノシートの独自開発

シリコーンゴムの一種であるジメチルポリシロキサンの薄いシートを、ゴムのような伸縮性を持つポリウレタンの液に浸して強化し、伸縮性ナノシートを作製。ポリエステルより柔らかいジメチルポリシロキサンをベースに用いて伸縮時に生じる抵抗力を緩和しながら、引張り強度や弾性を持つポリウレタンを表面にコーティングし耐久性を高めている。それにより、95nmと薄いシートでありながら、自重の7万9,000倍の液体（8ml）を保持できる伸縮性ナノシートを開発した。従来のジメチルポリシロキサンのシートは、720nmでも液量3mlを超えると破断するが、伸縮性ナノシートは薄さと耐久性を実現。高い耐久性を持つことで、皮膚の伸縮や日常生活での摩擦などにも耐え、長期間皮膚に貼り付けた計測を可能にしている。併せて水蒸気透過性を持つため、皮膚呼吸が可能で、汗による炎症などの発生も抑えられる。

粘着剤を使わない自然な皮膚接着

伸縮性ナノシートは、糊や粘着性ゲルなどの粘着剤を用いずに、シートのファンデルワールス力で皮膚に接着する。ファンデルワールス力は、分子レベルの電気（プラスとマイナス）の偏りで生じる分子同士が引き合う力のことで、自然界に存在する物理的な引力。伸縮性ナノシートは、その自然な引力で皮膚に接着するため、装着時の皮膚への負荷が低減でき、容易な着脱を可能としている。また研究では伸縮性ナノシートの着脱接着を1,100回繰り返し、接着性能が維持できることを確認したという。

長期間装着でき負担が少ない電極

「皮膚貼り付け電極」として導電性を持たせるため、伸縮性ナノシートの上に70nmの薄い膜状の金を蒸着（物体を蒸発させて表面に付着）。装着時の負担を低減しつつ、長期間に渡る生体情報の取得を可能にしている。従来型の水分を保持して粘着するゲル電極では、1日以上貼り続けると乾燥し、継続的な計測ができない。「皮膚貼り付け電極」は、乾燥電極であり、また攪拌した水中に40時間浸しても耐えうる疎水性を持つ。そのため、入浴も含めた日常生活での継続的な計測を可能としている。実証実験では1週間の連続装着・計測を実現した。