New flexible electronics technology platform for wellbeing society
| Project/Area Number |
22K18421
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 61:Human informatics and related fields
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
竹井 裕介 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 (00513011)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 英俊 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (90625485)
岡本 有貴 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 (40880753)
加納 伸也 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (20734198)
ZYMELKA DANIEL 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 (80828096)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥26,000,000 (Direct Cost: ¥20,000,000、Indirect Cost: ¥6,000,000)
Fiscal Year 2024: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2022: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000)
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| Keywords | フレキシブルエレクトロニクス / グラフェン / レーザー / センサ / 極薄MEMS |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、普及の決め手に欠けるフレキシブルエレクトロニクスの現状を打破する「次世代のフレキシブルエレクトロニクスの基盤技術」の確立を目的として、３つの研究項目、A:「極薄Si半導体素子とフレキシブルエレクトロニクスの融合」、B:「レーザー誘起グラフェンによる金属を用いない配線・センサ・アクチュエータ形成技術」、C:「Auxetic Structureによる伸張性と強度を両立したシート型フレキシブルデバイスの実現」を設定し、次世代のフレキシブルエレクトロニクスのための基盤技術の創成に取り組む。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、フレキシブルエレクトロニクスが生活に浸透していない要因である、曲がらないデバイスよりも性能が悪い、曲げると壊れる、身に着けると違和感がある、という課題に対して、①「極薄Si半導体素子とフレキシブルエレクトロニクスの融合」、②「レーザー加工を利用した、金属を用いない配線・センサ・アクチュエータ形成技術」、③「Auxetic Structureによる伸張性と強度を両立したシート型フレキシブルデバイスの実現」の3つの研究課題により、真に世の中に普及する次世代のフレキシブルエレクトロニクスの基盤技術創成に挑む。
二年目となる2023年度は、①に関しては、昨年度実現した、薄膜PZT素子をフレキシブル基材上に転写する技術を活用して、ポリウレタン薄膜にてラミネートする新たな薄膜MEMSパッケージング技術を実現した。この技術を活用して、複数の薄膜PZT素子を配列し、手のひらなどに貼付可能なウェアラブルデバイス用のハプティックシートの試作を行った。②に関しては、昨年度探索した”ポリイミドがグラフェンに変性するためのレーザー照射条件”に基づき、ポリイミド基板上に形成したグラフェンの歪抵抗効果を用いて、３軸応力センサ、年度センサ、風量センサ、脈波センサなど各種センサを作製し、特性評価に取り組んだ。③に関しては、ポリイミドフィルム上にレーザー加工でAuxetic Structureを形成し、その表面に銀インクで配線抵抗を印刷し、Auxetic Structureの伸びと配線抵抗の関係を検証した。
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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
本研究課題における基盤技術となる、ポリイミド基板へのレーザー照射によるグラフェン生成に関する検討が完了し、それに基づいた様々なセンサ作製による応用展開が進んでいる。またAuxetic Structure形状の基板の作製及び電子部品実装による効果の確認が順調に進展している。そのため、研究課題全体として順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、Laser-induced-graphene（LIG）を活用したセンサ応用をさらに加速させる。また、LIGと極薄MEMS素子、Auxetic Structureの統合を進める。
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Report
(3 results)
Research Products
(16 results)
