Flexible MEMS

Flexible sensors have emerged in the biomedical field due to their inherent capability for integration in human daily activity. Due to the absence of moving part, thermal sensing mechanism is suitable for flexible sensors. In addition, the implementation of MEMS technology brought the miniaturization as an advantage for thermal sensors in reducing the energy loss. Thermal sensing structures were fabricated using Au as the metallization on polyimide film substrates. Both materials are chemically stable and therefore can endure the standard micro-electro mechanical systems (MEMS) microfabrication process. Here we have developed flexible thermal sensors and implemented them for biomedical measurements.

フレキシブルセンサは、生体医工学分野で注目されており、日常的な人間の活動にシームレスに統合する能力が評価されている。動く部品を持たないため、熱式メカニズムはフレキシブルセンサに適しており、MEMS（微小電気機械システム）技術の導入により、熱式センサの小型化が進み、エネルギー損失を抑える利点が生まれた。熱式構造は、金（Au）を金属配線材料としてポリイミドフィルム基板に形成され、両材料は化学的に安定しており、MEMS微細加工プロセスに耐えることができる。応募者は、熱式メカニズムを採用したフレキシブルセンサを開発し、生体情報計測に応用した。これらのフレキシブルセンサ基盤技術の開発により、より精密で負担の少ない生体計測が可能となり、医療や健康管理分野に新しい可能性を提供している。

Related publications:

1. T. Tsukada, R. Takigawa, Y. Hasegawa*, M. S. Al Farisi, M. Shikida*: “Sensitivity Enhancement of Tube-Integrated MEMS Flow Sensor using Flexible Copper on Polyimide Substrate,” Micromachines 14 (1), p. 42 (2023).
2. M. S. Al Farisi*, Y. Wang, Y. Hasegawa, M. Matsushima, T. Kawabe, M. Shikida: “Facile In-Tube-Center Packaging of Flexible Airflow Rate Microsensor for Simultaneous Respiration and Heartbeat Measurement,” IEEE Sens. J. 23 (12), pp. 12626–12633 (2023). (Preprint: TechRxiv:22720810)
3. M. S. Al Farisi*, Y. Wang, Y. Hasegawa, M. Shikida: “Facile Packaging for Fiber-Shaped Flexible MEMS Thermal Accelerometer,” IEEE Sens. Lett. 7 (11), p. 2504704 (2023). (Preprint: TechRxiv:24312913)