産総研と大日本印刷、橋梁のひずみ分布をモニタリングできるセンサーシートを開発

橋梁のひずみ分布をモニタリングできるセンサーシートを開発

貼るだけで橋梁の劣化状態を把握できるフレキシブル面パターンセンサー

■ポイント■

  ・圧電MEMS技術で作製した極薄PZT/Siひずみセンサーをフレキシブル基板上に集積化

  ・接着フィルムで橋梁構造体表面に貼り付けるだけの簡易施工を実現

  ・ひずみ分布常時モニタリングセンサーネットワークの実証試験を阪神高速道路で開始

■概  要■

  国立研究開発法人 産業技術総合研究所【理事長 中鉢 良治】（以下「産総研」という）集積マイクロシステム研究センター【研究センター長 廣島 洋】社会実装化センサシステム研究チーム 小林 健 研究チーム長、同センター ウエアラブルIoT研究チーム 山下 崇博 研究員は、大日本印刷株式会社【社長 北島 義俊】（以下「DNP」という）と共同で、橋梁のひずみ分布をモニタリングするセンサーシートを開発した。

  近年、橋梁の劣化状態を把握するためにセンサーでひずみ分布をモニタリングする方法が検討されているが、光ファイバー式は敷設コストが高価であり、また、箔ひずみゲージでは消費電力が大きい、フレキシブル基板や接着材の屋外耐久性が低い、施工方法が煩雑、などの課題がある。

  今回、MEMS技術により極薄化したシリコンセンサーや回路チップをフレキシブル基板上に集積化する技術を開発し、圧電MEMS技術で作製した極薄PZT/Siひずみセンサー（長さ5mm、幅1mm、厚さ3μm）をフレキシブル基板上に配置して、保護フィルム、接着フィルムと一体化したフレキシブル面パターンセンサーを作製した。また、このフレキシブル面パターンセンサーを高速道路橋に複数枚貼り付けると、車両通過に伴う橋梁の動ひずみ分布をモニタリングできた。

  この成果の詳細は、2017年4月12日にコクヨホール（東京都港区）で開催されるFLEX Japan 2017のMEMS and Sensor Sessionにて報告される。

独立行政法人産業技術総合研究所

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