大面積ナノ材料パターニング技術による人工電子ヒゲの試作研究

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本研究では、ナノ材料の印刷技術による高感度歪みセンサの開発及び人工電子ヒゲデバイスの開発を目指した。特に（１）ナノ材料のフレキシブルデバイスへの可能性の示唆、（２）新規デバイス（人工電子ヒゲ）による新たな分野の開拓、（３）ナノ材料のパターニング技術の開発、の３点に重点を置き研究を行った。まず銀ナノ粒子とカーボンナノチューブの混合インクを開発し歪みセンサを作製した。歪みセンサは、スクリーン印刷法を用いることにより、様々なフレキシブル基板上に大面積且つ容易に形成することが可能になった。デバイス作製の最適化を行うことでセンサの超高感度化を実現し、またナノ材料の混合比を制御することにより歪みセンサの感度を調節することが可能であることが明らかになった。これは応用用途に合わせた感度の調整が容易に出来ることを示しており重要な要素となる。このような印刷技術によるフレキシブル基板上でのセンサ応用はほとんど例がなく、本研究の重点課題であった（１）ナノ材料の可能性の示唆について示すことが出来た。次に、平成２６年度達成目標であった人工電子ヒゲアレイの開発も行った。出力信号は、簡単なシステムを用いることでパソコンでのリアルタイム計測を実現した。まず印刷した歪みセンサアレイを、レーザー加工機を用いてフレキシブル基板をヒゲ構造に形成した。そして構築したシステムを用いて３次元構造体の分布計測を試みた。その結果、猫の髭のように高解像度で３次元構造体の形状を検出することが出来ることを確認した。本結果から研究課題であった（２）新規デバイスの開発、（３）ナノ材料のパターニング技術の開発について達成することができた。当該年度において、本研究課題全てを達成することができ、今後は本技術の応用による様々な分野への貢献が期待できる。