2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of formation technology of high-performance organic material surface by addition of physical and chemical functionality
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17K06859
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
竹中 弘祐 大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (60432423)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | マルチマテリアル / 表面改質 / 構造部材 / PEEK |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、構造・機能材料の抜本的な軽量化に向けて、有機材料に新たな機能を付加して適材適所に使用するマルチマテリアル化により新規エンジニアリング部材創成に革新的なブレークスルーをもたらす技術開発を念頭に、化学・物理的機能性付与による高性能・高機能有機材料表面形成のための非平衡プラズマの高活性な反応場を用いた有機材料表面への改質および薄膜形成技術の開発と、革新的構造材料創成のための技術確立を目的とする。
有機材料の最表面の構造を精密制御し、なおかつその表面に官能基付与した、物理的・化学的に機能性を有する表面改質および薄膜形成技術開発を念頭に、イオン・ラジカル・光を制御した低圧プラズマを生成し、このプラズマと生体材料応用で有望視されているPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)との表面相互作用の解明に向けた研究を推進している。昨年度完成させた高性能・高機能有機材料表面形成のための非平衡プラズマ制御技術である、イオン・ラジカル制御に加えて表面に微細な構造物を形成するためにスパッタ源を有するプラズマ源を用いて、アルゴン酸素混合プラズマをPEEKに照射することにより、表面の物理的構造が変化することを確認している。さらに、表面の化学的な構造を調べた結果から、表面への親水基(酸素系の官能基)の付与が確認された。この結果はプラズマ照射による表面改質により、生体材料へ応用から異材接合のための処理まで幅広い応用が期待される。
この結果から本装置は物理的な構造のみならず表面の化学的な構造を変化させ新たに機能を有する有機材料表面への形成を可能にする装置であることがいえる。本研究の成果はプラズマ生成・制御技術を駆使した有機材料表面の改質・制御技術および物理的化学的構造形成による機能付与技術の発展に向けた貢献できることを示す結果である。
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