カバーピクチャー / Materials Horizons / 27 April 2026, Issue 8,

https://pubs.rsc.org/en/journals/journalissues/mh#!issueid=mh013008&type=current&issnprint=2051-6347

Abstract

皮膚インターフェースにおける圧力および温度の連続モニタリングシステム

身体の不自由な患者における組織損傷や血行関連の合併症を予防するためには、皮膚インターフェースにおける圧力と温度の連続的なモニタリングが不可欠です。しかし、既存のヘルスケア用圧力センサの多くは、嵩張る上に有線かつ電池駆動であり、長期的な使用には限界があります。本研究では、単層グラフェンを高性能な圧力感知活性層として活用した、バッテリフリーかつワイヤレスなマルチモーダル・センシングプラットフォームを報告します。本デバイスは、高い感度（$1.75 \times 10^{-3} \text{ kPa}^{-1}$、ゲージ係数 = 8.6）と優れた安定性（1,000サイクル以上の動作）を実現しました。このプラットフォームにより、外部電源を必要とせずに、皮膚とデバイスの界面における圧力と温度をリアルタイムかつ可逆的に検出することが可能になります。特に、ディープニューラルネットワーク（DNN）などの深層学習アルゴリズムを活用することで、取得した信号を異なる座位姿勢へと分類し、患者の状態をインテリジェントかつ継続的にモニタリングすることを可能にしました。さらに、統合された拡張現実・仮想現実（AR/VR）インターフェースは、圧力分布をリアルタイムで可視化し、没入型の遠隔ヘルスケア監視を実現します。総括すると、本研究は、ワイヤレス動作、AI駆動の分析、およびAR/VR視覚化をシームレスに統合したグラフェンベースのスマートセンシングプラットフォームを紹介するものであり、パーソナライズされたインタラクティブなスマートヘルスケアの一形態として、高度な患者モニタリングを可能にします。