弾性体/塑性材料構造の湾曲を用いた平面電子デバイスを糸状に変形させる基盤技術
| Project/Area Number |
20H02216
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
武居 淳 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (70726794)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野村 健一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究チーム長 (00580078)
日下 靖之 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00738057)
延島 大樹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (20750110)
グエン タン・ヴィン 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (20773427)
栗原 一徳 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (30757414)
竹下 俊弘 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (90784124)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
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| Keywords | デバイス / ファイバーエレクロニクス / ストレッチャブルエレクトロニクス / フレキシブルエレクトロニクス / 電子デバイス / ストレッチャブル / フレキシブル / ファイバーエレクトロニクス / ファイバー |
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| Outline of Research at the Start |
リソグラフィや印刷技術のような平面形状に特化した製造プロセスにより作られた平面形状電子デバイスの材料間の応力・長さの差を制御することで、平面から糸状へと変形させる基盤技術を創出する。平面から糸状へと変形させるための弾性材料、塑性材料、機能性材料の材料選択、成膜、パターニング手法などの製造手法の確立、そして複合材料を用いた平面から糸状への変形の理論的解釈を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
Society5.0ではサイバー空間とフィジカル空間の高度に融合するセンサ技術が求められている。本研究では人間に装着することを想定した、ストレッチャブル電子デバイスの開発を行う。装着時の快適性を考慮し、人間の慣れ親しんだ形状である衣服に組み込める電子デバイスの実現を行う。
これまでに、弾性体上に塑性材料のフィルムを成膜し糸状の形状を得ることに成功していたが、本年度では弾性体に貼り合わせるフィルム上に電子デバイスを形成することで糸状の電子デバイスを得ることに成功した。特に、反転印刷を用いて電子機能性材料を数10nmのスケールでフィルム上にパターニングする手法を開発し、多様な電子デバイスを糸状化する手法を開発することができた。本手法を用いて糸状配線、歪ゲージ、発光素子、光発電素子を実現することができた。無線送受信装置を持つ外部回路と糸状歪ゲージを統合し、モーション感知手袋のデモンストレーションを行うことができた。本研究の成果は応用物理学会で発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では幅広い機能を持つ電子デバイスを包括的に糸状化する基盤技術の創製を目指している。本年度は印刷技術を用い、多種多様な電子デバイスを糸状化する基盤技術を開発することができた。また目標としていた外部回路と接続した糸状センサのデモンストレーションをすることができたため研究は順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度までにフィルム上に電子機能性材料をパターニングし様々な電子デバイスを糸状化することに成功した。今後は単一の糸状デバイスに複数の機能を実装することを目指す。複数種のセンサを持ったマルチモーダルセンサや発光素子と受光素子を持った酸素飽和度センサなど異種のデバイスを一つのデバイス上に実装することができれば更に多種多様なデバイス開発が可能になる。また、糸状デバイス上で情報処理を行うことを想定し、トランジスタの実装も行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
