2016 Fiscal Year Annual Research Report
Element Blocks Based on Clusters and Nanoparticles of Metals and Semiconductors
| Project Area | Creation of Element-Block Polymer Materials |
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| Project/Area Number |
24102004
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
渡辺 明 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (40182901)
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| Project Period (FY) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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| Keywords | 無機高分子 / 無機元素ブロック / ナノ材料 / 光電子材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、金属および無機半導体系の元素ブロックを用いた新規光電子機能材料の開拓とそれらを用いた環境負荷の低い新規プロセスおよびデバイスの開発を目的として研究を行った。太陽電池用のエネルギーストレージデバイスを目指して、レーザー直接描画法よる平面型マイクロスーパーキャパシタ形成に関する検討を行った。基材のポリイミドに効率的に吸収される青紫色半導体レーザー(405 nm)を用いた直接描画法によって，レーザー描画により形成したカーボン材料系の平面型マイクロスーパーキャパシタ（MSC）としては世界最高レベルのエネルギー密度を達成した。
このような平面型MSCと太陽電池との組み合わせで，良好な給電・蓄電特性が観測されたが，ウェアラブルデバイス対応のフレキシブルなエネルギーストレージデバイスの開拓を目指して，光蓄電型平面MSCの検討を行った。レーザー直接描画で形成した対向する櫛形カーボンマイクロ電極の片側を正に印加することによって，酸化チタンナノ粒子分水溶液を用い，電気泳動堆積法により片側のカーボンくし型電極上に酸化チタンナノ粒子膜を堆積し，非対称マイクロ電極の形成を行った。UV光照射下での光電流および光起電力測定において，UV光on-off照射に対応した変化が観測された。
今後のIoTテクノロジーの普及においては，ワイヤレス技術が重要な要素となると考えられる。そこで，ポリマー分散Pdナノ粒子膜へのレーザー照射によってPd担持カーボン触媒層パターンを描画し，無電解Niめっきによってアンテナの形成を行った。アンテナへ ICチップを装着したNFCタグや平面型MSCとの組み合わせによるワイヤレス給電デバイス等への応用を検討した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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