2009 Fiscal Year Annual Research Report
粘弾性コロイドのダイレクトライティングによる3次元ナノ粒子自由集積
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20360332
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
阿部 浩也 Osaka University, 接合科学研究所, 准教授 (50346136)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
桐原 聡秀 大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (40362587)
佐藤 和好 大阪大学, 接合科学研究所, 助教 (40437299)
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| Keywords | ナノ粒子 / セラミックス / コロイド / 3次元構造 / 粘弾性 / 界面制御 |
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| Research Abstract |
本研究はオンデマンドな3次元ナノ粒子自由集積に関するプロセス技術の基盤構築を目的としている。具体的には、コロイド化したナノ粒子のマイクロノズルからの連続的な輸送とCADデータ等に基づく直接描画(ダイレクトライティング)による3次元ナノ粒子集積化技術を確立するとともに、革新的性能を有する材料・デバイス等への応用展開も図る。ナノ粒子を3次元的にダイレクトライティングするためにはコロイド化した流体の粘弾性制御が不可欠となる。本年度はブロックコポリマーを用いた温度応答性のレオロジー制御を試み、ナノ粒子コロイドのダイレクトライティングに有効な粘弾性挙動が室温付近で発現することを見出した。本研究では環境デバイス、生体スキャホールド、センサー等への応用の観点から、機能性セラミックスナノ粒子を用いた。これらナノ粒子の高濃度コロイド調製と粘弾性制御、並びにマイクロディスペンスロボットを用いた3次元ダイレクトライティングにより、マイクロコイルや高アスペクト比の3次元コロイド構造体の作製に成功した。また、3次元コロイド構造体の焼成に関する検討も進めた。さらに、本技術とセラミックシート成形技術との融合を試みるなど、コロイドプロセスのインテグレーション化に関する基礎的知見も得た。この知見に基づいて、応用検討の一環として、気孔径や気孔率が制御された電気化学デバイスを試作するとともに、3次元構造由来の機能特性等も評価した。
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