(World’s smallest accelerometer points to new era in wearables, gaming)
2019/9/2 スウェーデン王国・王立工科大学(KTH)
・ KTH、ドイツ・アーヘン工科大学と AMO GmbH による国際研究チームが、グラフェンを使用した世界最小のピエゾ抵抗型 NEMS(nano-electromechanical: ナノ電気機械)加速度センサーを開発。
・(microelectromechanical: 微小電気機械)システムは、医療技術等における革新を長い間担ってきたが、次のレベルである NEMS システムへの移行が始まっている。
・ 優れた導電性と機械的な強度を有するグラフェンは、NEMS システムのアプリケーションにおいて最も期待される材料。その原子スケールの薄さがコンポーネントの微細化を可能にする。新開発の NEMS 加速度センサーは、現行の MEMS 加速度センサーのサイズを大幅に下回りながらも、それらと同等の感度を保持。
・ 心疾患のモニタリングシステムや超高感度ウェアラブル、ポータブルなモーションキャプチャー技術等でのアプリケーションに加え、レゾネーター、ジャイロスコープやマイクロフォン等、超小型 NEMS センサーやアクチュエーターでの利用や、グラフェンの機械的・電気機械的特性を調べるシステムとしての利用も可能。
・ 本研究には、欧州研究会議(ERC)の Starting Grant M&M’s および InteGraDe、スウェーデン研究会議(SRC)の GEMS、中国奨学金評議会(CSC)の奨学金グラント、ドイツ連邦教育科学研究技術省 (BMBF)の NanoGraM プロジェクト、ドイツ研究振興協会(DFC)、および欧州員会(EC)の Graphene Flagship が資金を提供した。
URL: https://www.kth.se/en/aktuellt/nyheter/world-s-smallest-accelerometer-points-to-newera-in-wearables-gaming-1.921647
(関連情報)
Nature Electronics 掲載論文(アブストラクトのみ:全文は有料)
Graphene ribbons with suspended masses as transducers in ultra-small nanoelectromechanical accelerometers
URL: https://www.nature.com/articles/s41928-019-0287-1
<NEDO海外技術情報より>
Abstract
Nanoelectromechanical system (NEMS) sensors and actuators could be of use in the development of next-generation mobile, wearable and implantable devices. However, these NEMS devices require transducers that are ultra-small, sensitive and can be fabricated at low cost. Here, we show that suspended double-layer graphene ribbons with attached silicon proof masses can be used as combined spring–mass and piezoresistive transducers. The transducers, which are created using processes that are compatible with large-scale semiconductor manufacturing technologies, can yield NEMS accelerometers that occupy at least two orders of magnitude smaller die area than conventional state-of-the-art silicon accelerometers. With our devices, we also extract the Young’s modulus values of double-layer graphene and show that the graphene ribbons have significant built-in stresses.
