汗で発電する“電子皮膚”、代謝をモニターしてロボット操作も カリフォルニア工科大が「PPES」開発：Innovative Tech

[山下裕毅，ITmedia]

Innovative Tech：

このコーナーでは、テクノロジーの最新研究を紹介するWebメディア「Seamless」を主宰する山下裕毅氏が執筆。新規性の高い科学論文を山下氏がピックアップし、解説する。

　米カリフォルニア工科大学の研究チームが開発した「Biofuel-powered soft electronic skin with multiplexed and wireless sensing for human-machine interfaces」は、汗から発電するバイオ燃料電池を搭載する電子スキン「PPES（Perspiration-Powered Electronic Skin）」だ。

PPESを腕に貼り付けた様子

　PPESは、構造にカーボンナノチューブを用いた独自配列を採用しているため、耐久性と伸縮性に優れており、皮膚に貼り付けて長時間使用できる。また、汗から効率的にエネルギーを抽出するバイオ燃料電池を搭載している。この電子スキンは、人の汗に含まれる乳酸を燃料として発電する。

　汗から発電させた電力で電子スキンを駆動させるので、バッテリーは不要だ。電子スキンのデータをBluetooth経由でコンピュータに伝送するための電力もまかなえる。

バイオ燃料駆動の電子スキンの概略図

　実験では、PPESを貼り付けた被験者の運動中の代謝物（グルコース、尿素、アンモニア、pHなど）を連続的にモニターし、取得したデータをスマートフォンに無線伝送することに成功した。

　筋肉の収縮をモニターできるので、ロボットアーム制御や人工関節歩行のためのヒューマンマシンインタフェースとして機能することも実証した。

PPESを用いたロボット支援のためのヒューマンマシンインタフェース

PPESを用いたロボット支援のためのヒューマンマシンインタフェース