Fabrication of CuO-Ag nanostructure by diffusion and its development

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K13659
• Research Institution: Tohoku Gakuin University
• Principal Investigator: 李 渊 東北学院大学, 工学部, 准教授 (50625001)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 機械材料・材料力学 / 拡散 / ナノ構造体

Outline of Annual Research Achievements

最終年度は前年度の結果に基づいて研究を遂行し、以下の研究実績が得られた。
1.ナノ構造体を付与した金属細線の湿度応答評価　まず異なる構成（線―線、箔―線、箔―線―箔）を持つ実験系を構築し、金属細線表面にナノ構造体の付与を成功させた。次に、得られたナノ構造体を付与した金属細線をチャンバー内に設置し、エアコンプレッサーと湿度制御装置を用いてチャンバー内の湿度を操作し、LCRメータで金属細線の電気特性を測定することにより、小型湿度センサとしての応用可能性を検討した。湿度応答における顕著な変化が見られなかったため、付与したナノ構造体において乾湿材である酸化銅の割合が少ないことが考えられる。これより小型湿度センサへの応用を図るため、より均一かつ多量な酸化銅の形成が重要であることを示した。
2.ナノ構造体を付与した自立導電パターンの発熱特性評価　まず一定の直径を持つ金属細線を用いて、不織布表面に渦巻き状である自立導電パターンを形成した。そして、電極の配置を変更することにより異なる実験系を構築し、自立導電パターン表面にナノ構造体の付与を成功させた。次に赤外線カメラを用いて一定直流電圧を印加する際にパターン表面全体の温度分布をモニタリングすることにより、ナノ構造体付与の有無が自立パターンの発熱特性に与える影響を解明した。表面温度におけるわずかな温度上昇が見られたため、ナノ構造体が保護膜として熱の逃げを防ぐ効果を示した。これよりナノ構造体を付与することがパターンの発熱特性を向上させることに有効であることを判明し、フィルムヒーターへの応用可能性を示唆した。