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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Fabrication of metallic nanocoil networks using mechanical self-assembly and its application to transparent functional films

Research Project

Project/Area Number 15H03887
Research InstitutionAkita University

Principal Investigator

村岡 幹夫  秋田大学, 理工学研究科, 教授 (50190872)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 趙 旭  秋田大学, 理工学研究科, 助教 (20650790)
足立 高弘  秋田大学, 理工学研究科, 教授 (60344769)
倉林 徹  秋田大学, 理工学研究科, 教授 (90195537)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordsナノ材料 / 金属ナノコイル / 電磁波吸収 / 機能性透明フィルム / 残留応力解放 / 曲げひずみ / 力学的自己組織化
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、「研究の目的」欄記載の5つの研究項目の中で(Ⅱ)~(Ⅴ)について実施した。その研究実績は以下のとおりである。
(Ⅱ-3)透明フィルムおよび塗料の電磁波吸収特性と金属ナノコイル網含有量・コイル形状の関係の把握  白金ナノコイル網(Pt NC網)をPDMS/PETフィルムに含有させることにより,透明Pt NCフィルムを作製し,マイクロ波領域における電磁波吸収特性を調査した。透明Pt NCフィルムは,Pt NC網の積層数と共に吸収率が増加し,Pt ナノファイバ(NF)網とカーボンマイクロコイル(CMC)を含有したシートより高い吸収率を示すことがわかった。また,配向Pt NCは積層数と共にシールド性能が向上し,配向Pt NFより高いシールド性能を有することがわかった。さらに,配向Pt NCと電界が平行になる場合にシールド性能が向上することを確認した。なお、Pt NCの塗料化も試みたが、分散等の課題が大きく、実現に至らなかった。
(Ⅲ)製造工程の最適化  ニッケルや銅のNC網を作製できる条件を明らかにした。これらの金属は酸化しやすいため、最終工程である熱処理を真空中で行えばナノコイル(NC)が生成できる。
(Ⅴ-1)LCR特性変化による大変形用ひずみゲージ・微小接触力センサ  シリコンゴムにPt NC網を付着させ、その上にPDMSをスピンコートしたひずみゲージを試作した。また、同様の作製法でPt NCの積層体を試作し、そのLCR特性を計測し、微小接触力センサーへの応用の可能性を調べた。
(Ⅴ-2)環境電磁波センサ  Pt NC網は、1平方cm当り0.1Wの出力のRF電場に対して、赤外線サーモグラフィで計測できる程の発熱を生じることがわかった。感度の更なる向上や断熱の工夫により環境電磁波センサへの適用が期待できる。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Film Flow Thickness along the Outer Surface of Rotating Cones2018

    • Author(s)
      Takahiro Adachi, Yutaro Takahashi and Junnosuke Okajima
    • Journal Title

      European Journal of Mechanics / B Fluids

      Volume: 68 Pages: 39-44

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of Viscosity on Pumping-Up of Newtonian Fluid Driven by a Rotating Cone2018

    • Author(s)
      T. Adachi, Y. Takahashi, T. Akinaga, and J. Okajima
    • Journal Title

      Journal of Flow Control, Measurement & Visualization

      Volume: 6 Pages: 57-65

    • DOI

      10.4235

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Highly stretchable and transparent conductive film made of Pt nanocoil web2017

    • Author(s)
      X. Zhao, Y. Shitamura, and M. Muraoka
    • Journal Title

      Mechanical Engineering Journal

      Volume: 4 Pages: 16-00698(1-6)

    • DOI

      10.1299/mej.16-00698

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electromigration critical product to measure effect of underfill material in suppressing Bi segregation in Sn-58Bi solder2017

    • Author(s)
      X. Zhao, S. Takaya, and M. Muraoka
    • Journal Title

      Journal of Electronic Materials

      Volume: 46 Pages: 4999-5006

    • DOI

      10.1007/s11664-017-5507-8

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Low-temperature plasma treatment for releasing residual strain and forming helical nanostructures2018

    • Author(s)
      X. Zhao, N. Kamihara, and M. Muraoka
    • Organizer
      ISPlasma2018/IC-PLANTS2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 固体プラズマ材料からの電磁波反射特性を利用した物性導出に関する研究2018

    • Author(s)
      秋山涼介,倉林徹,淀川信一,高坂諭,越高潤哉
    • Organizer
      平成29年度日本表面科学会 東北・北海道支部学術講演会
  • [Presentation] 白金ナノコイル網のテラヘルツ電磁波吸収特性2017

    • Author(s)
      佐藤樹,村岡幹夫,倉林徹
    • Organizer
      日本機械学会2017年度年次大会
  • [Presentation] プラズマ処理を利用した金属ナノコイル網の創製2017

    • Author(s)
      趙旭,櫻庭龍磨,村岡幹夫
    • Organizer
      日本機械学会東北支部第53期秋季講演会
  • [Presentation] 電場感応白金ナノコイルシートの開発2017

    • Author(s)
      藤原航平,村岡幹夫,神原信幸
    • Organizer
      日本機械学会東北支部第53期秋季講演会
  • [Presentation] Power consumption of liquid atomization device by using risingfilm flow along a rotating cone and disk2017

    • Author(s)
      Y. Takahashi, T. Adachi and J. Okajima
    • Organizer
      2nd International Conference on Fluid Dynamics & Aerodynamics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 固体プラズマを挿入したサブミリ波帯特性可変方向性結合器2017

    • Author(s)
      茂木徹,淀川信一,倉林徹
    • Organizer
      応用物理学会東北支部 第72回学術講演会
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ナノコイル材料形成方法2018

    • Inventor(s)
      村岡幹夫,趙旭,神原信幸,高木清嘉,阿部俊夫
    • Industrial Property Rights Holder
      三菱重工業株式会社,国立大学法人秋田大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2018-034681

URL: 

Published: 2018-12-17  

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