2010 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 大阪大学, 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)
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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 |
ナノ粒子は表面エネルギーが極めて大きく不安定なために、効率的な輸送やその3次元集積は一般に難しい。そこで本研究では、必要な量のナノ粒子だけを必要な3次元パターンに集積可能な、低環境負荷型のナノ粒子自由集積技術の開発を目的として、コロイド化したナノ粒子の直接描画(ダイレクトライティング)についての検討を進めた。これまでにナノ粒子分散コロイドをゲル化(粘弾性)させることで、3次元ダイレクトライティングが可能になることを示している。本年度はさらに、溶媒中でのナノ粒子間の微視的相互作用と巨視的なレオロジー特性との関係について系統的に調べるとともに、ダイレクトライティングに必要なナノ粒子コロイドゲルのせん断弾性率の条件などを明らかにした。また、ナノ粒子コロイドゲルのマイクロノズルからの連続的な押出しによる立体プリンティングによって、様々な3次元のナノ粒子コロイド構造体(集積体)の作製に成功した。環境関連デバイス、生体スキャホールド、センサー等への応用の観点から、セラミックスナノ粒子や金属ナノ粒子などの代表的な機能性ナノ粒子を用いた3次元ナノ粒子自由集積体の作製を試みるとともに、幾何学的形状と描画精度の高度化も進めた。さらに、本ダイレクトライティング技術と従来のセラミックスコロイドプロセス技術を用いて、本研究の特徴的な3次元多孔構造を有する固体酸化物形燃料電池の試作なども試み、3次元多孔構造由来の特性などが観察された。
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