環動高分子を用いた柔軟・高熱伝導性複合材料タフコンポジットの創出

本年度は、本研究課題の最終年度として配向窒化ホウ素ナノシート(BNNS)を用いた光透過高熱伝導タフコンポジットの開発を目的とし、(C-1)キャビテーションバブル援用プラズマによるBN剥離を遂行した。本キャビテーションバブル援用プラズマを用いることで、約200 nm程度の厚みを有する多層h-BN粒子が、およそ平均厚み1.4 nmのBNNSに剥離することが確認された。加えて、本キャビテーションバブル援用プラズマで剥離されたBNNSは、原料BNのシートサイズからほぼサイズ減少をしないことが確認された（原料BN平均 lateral size: 1.75 um　剥離BNNS平均 lateral size: 1.68 um）。本成果は、従来溶液剥離BNと比較してシートサイズ減少が少なく、従来溶液剥離の課題である剥離BNNSの品質を大いに向上させるものであり、本成果は国際学会にて発表が採択され、かつ論文投稿準備中である。 (C-2)熱伝導性粒子の膜厚方向へ配向を行うべく、室温付近で凝固を起こすジメチルスルホキシド(DMSO)にポリマーを溶解させ３℃付近で凍結凝固することで、架橋反応と凝固が両立する新たな組織制御手法を開発した。本手法は膜厚方向へのどのような粒子であっても配向可能な新規ポーラス複合材料設計手法であり、論文投稿準備中である。これら(C-1),(C-2)を組み合わせることにより、目的とした光透過高熱伝導タフコンポジットの開発が可能になるものと考えられる。以上より、本年度においては期待以上に研究が遂行したと考えている。

本年度は、本研究課題の最終年度として配向窒化ホウ素ナノシート(BNNS)を用いた光透過高熱伝導タフコンポジットの開発を目的とし、(C-1)キャビテーションバブル援用プラズマによるBN剥離を遂行した。本キャビテーションバブル援用プラズマを用いることで、約200 nm程度の厚みを有する多層h-BN粒子が、およそ平均厚み1.4 nmのBNNSに剥離することが確認された。加えて、本キャビテーションバブル援用プラズマで剥離されたBNNSは、原料BNのシートサイズからほぼサイズ減少をしないことが確認された（原料BN平均 lateral size: 1.75 um　剥離BNNS平均 lateral size: 1.68 um）。本成果は、従来溶液剥離BNと比較してシートサイズ減少が少なく、従来溶液剥離の課題である剥離BNNSの品質を大いに向上させるものであり、本成果は国際学会にて発表が採択され、かつ論文投稿準備中である。 (C-2)熱伝導性粒子の膜厚方向へ配向を行うべく、室温付近で凝固を起こすジメチルスルホキシド(DMSO)にポリマーを溶解させ３℃付近で凍結凝固することで、架橋反応と凝固が両立する新たな組織制御手法を開発した。本手法は膜厚方向へのどのような粒子であっても配向可能な新規ポーラス複合材料設計手法であり、論文投稿準備中である。これら(C-1),(C-2)を組み合わせることにより、目的とした光透過高熱伝導タフコンポジットの開発が可能になるものと考えられる。以上より、本年度においては期待以上に研究が遂行したと考えている。