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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

Research Project

Project/Area Number 25889048
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Electron device/Electronic equipment
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

竹井 邦晴  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20630833)

Project Period (FY) 2013-08-30 – 2015-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsフレキシブルセンサ / 歪みセンサ / 印刷技術 / 人工電子ヒゲ / ナノ材料
Research Abstract

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。

Current Status of Research Progress
Reason

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Fully Printed, Highly Sensitive Multifunctional Artificial Electronic Whisker Arrays Integrated with Strain and Temperature Sensors2014

    • Author(s)
      S. Harada, W. Honda, T. Arie, S. Akita, K. Takei
    • Journal Title

      ACS Nano

      Volume: ASAP Issue: 4 Pages: 3921-3927

    • DOI

      10.1021/nn500845a

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Fully printed, large-scale, high sensitive strain sensor array for stress monitoring of infrastructures2014

    • Author(s)
      S. Harada, W. Honda, T. Arie, S. Akita, K. Takei
    • Organizer
      27th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS 2014)
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] インフラ設備ストレスのモニタリングに応用可能な大面積印刷技術を応用した高感度歪みセンサ2014

    • Author(s)
      原田真吾, 本田航, 有江隆之, 秋田成司, 竹井邦晴
    • Organizer
      第61会応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Wearable devices toward an application of smart bandage2013

    • Author(s)
      K. Takei
    • Organizer
      Wearable Futures
    • Place of Presentation
      London, UK
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 大阪府立大学 ナノ材料-フレキシブルデバイスグループ

    • URL

      https://sites.google.com/site/kuniharutakeijp/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-09-12   Modified: 2019-07-29  

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