Micro-Fine Plating And Application of Biotemplating Structures

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22071
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 26:Materials engineering and related fields
• Research Institution: National Defense Medical College
• Principal Investigator: Kamata Kaori 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 進学課程, 講師 (00361791)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2022-03-31
• Keywords: バイオテンプレート / 微小めっき / 金属ホールアレイ

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this research is to develop a process for fabricating three-dimensional fine metal structures oriented toward the expression of optical functions, focusing on unique shape and structures in the nano and micrometer regions of nature. In particular, as a template in the fabrication process, we will establish a method for structurally functionalizing diatoms intensively, and evaluate the optical properties due to its characteristic regular vacancy sequence structure. By templating the original structure of diatoms to functional materials, we aim to establish a mass production method for three-dimensional microstructured materials, which are difficult to produce in the past, and to express new optical functions.

Free Research Field

ナノ・マイクロ材料科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

金属ホールアレイは、表面プラズモン共鳴により、ホール直径より長い波長の光が透過する異常透過現象を示すことから、様々な応用が期待されている。通常はリソグラフィー工程による基板上に限定された範囲の2次元的な構造が多く、3次元構造による原理実証が望まれてきた。本研究では、自然界が作り出す3次元構造を利用するため、光合成による増殖に「生産」を委ねることができ、培養環境によるホールアレイ構造の制御を通じ、構造と光機能の相関を系統的に評価できる。また、無電解めっきを含むバイオテンプレートプロセスは、現在でもなお困難なナノメートル領域における金属被覆構造の作製へも波及する重要な技術として位置付けされる。