2020 Fiscal Year Research-status Report
銀原子の流動によるパーコレーション構造形成と伸縮性導電材料の製法革新
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20K21127
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
中西 英行 京都工芸繊維大学, 材料化学系, 教授 (20619655)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 伸縮性導体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究目的と研究実施計画に沿って、銀ナノ粒子を用いて、電気伝導性の銀の構造体をエラストマーの内部に発達させる方法を試行錯誤によって検討した。エラストマーを膨潤させて内部に銀ナノ粒子を浸透させるために、まず始めに、銀ナノ粒子が安定に分散した状態を維持できる温度、かつ、エラストマーが膨潤する溶媒などの、材料の加工の目的を満たしうる条件の選定を行った。次に、銀ナノ粒子が不安定化し、融解する温度や、溶媒などのその他の条件について、同様に検討を行った。試行錯誤で得られた最適な条件を組み合わせ、エラストマーの内部に銀ナノ粒子を浸透させた後に、環境を変化させて、銀ナノ粒子を不安定化させ、エラストマー内部で銀ナノ粒子を融解させた。なお、銀ナノ粒子の融解は、走査型電子顕微鏡を用いた試料の断面観察や、広角Ｘ線回折における回折線幅の広がりから確認することができた。試料作製後、エラストマーを溶媒で溶かし、残った銀を硝酸に溶解させて、ICP-OES（誘導結合プラズマ発光分光分析）を用いて、銀の導入量を計測した。その結果、銀ナノ粒子をエラストマーに浸透させる工程と銀ナノ粒子を不安定化させて融解させる工程を交互に繰り返すと、エラストマーの内部に導入される銀の量は線形的に増加することが分かった。銀の導入量の増加に伴って、電気伝導率は増加し、最大で10^3 S/cmの桁を示すようになったが、エラストマーは硬化し、伸縮性が低下する傾向が見られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
試行錯誤によって試料作製に臨んだが、予定通り、電気伝導性を示す試料を作製することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
電気伝導性だけでなく伸縮性に優れた伸縮性導体の作製に取り組む。
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| Causes of Carryover |
本年度に得られた研究成果と進捗状況を鑑みて、次年度に必要な物品の購入に充てるため。
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