2017 Fiscal Year Annual Research Report
Micro-fabrication by nano-transfer-printing with controlled surface force
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15K05729
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
金子 新 首都大学東京, システムデザイン研究科, 准教授 (30347273)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
諸貫 信行 首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (90166463)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | トランスファプリント / 薄膜 / 微細構造 / センサ / ナノ粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の研究実績は下記のとおり．
(1)ナノ粒子膜のnTP と連続膜との比較：酸化グラフェン（GO）ナノ粒子を積層させたAu薄膜をトランスファプリントして微細構造を作製した．GOナノ粒子の成膜条件などを制御することで，2次元パターンまたは3次元立体構造を作り分けられることを明らかにした．同3次元立体構造に対してAFMカンチレバーを用いた曲げ試験と有限要素解析を併せて実施し，同積層膜の機械的特性を調査した．その結果，GOナノ粒子の積層化が剛性向上に有効であることを明らかにした．また，同様に作製したGOナノ粒子とAuの積層膜を伸張性配線に応用した．トランスファプリントにより同積層膜を基材上で波板状に構造化すると，基材の伸張率が一定以下であれば，同構造膜がヒンジのように弾性変形することで導電性を維持できることを明らかにした．さらに基材，GOナノ粒子，スタンプの各表面力を測定し，nTPによる薄膜転写性と表面力の大小に相関があることを見出した．この結果，nTPのための表面材料の選択指針に表面力が有効であることがわかった．
(2)nTPで立体構造化した薄膜のセンサ応用：柔軟な高分子フィルム上にAu薄膜をトランスファプリントし，キャパシタ型の触覚センサへを試作した．センサへの負荷を変えながら，同キャパシタの静電容量を測定したところ，負荷に対する線形関係が確認できた．すなわち，トランスファプリントにより作製した構造が，触覚センサとしての基本機能を有していることを実証した．
(3)研究総括：研究全体の総括を行い，各課題の達成度を評価した．ナノ粒子のトランスファプリントでは，スタンプへの成膜プロセスの改善が，作製構造の形状精度や歩留まりの向上に必要であることを示した．
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