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革新的3Dトリリオンセンサ作製技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H04527
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

寺崎 正  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (00399510)

研究分担者 菊永 和也  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (10581283)
古賀 淑哲  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (60356970)
坂田 義太朗  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (70636406)
藤尾 侑輝  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ付 (90635799)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2018年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2017年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2016年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワードセンサー・光機能材 / トリリオンセンサ / 応力発光 / 3Dプリンタ / センサー・光機能材料 / 効力発光 / 3Dプリンタ
研究成果の概要

『ナノ・マイクロ機能材料の3D印刷』を基に、下記2課題の革新的トリリオンセンサ作製技術開発を行った。【課題1】3D印刷による配線技術に向け、3次元器物への細線印刷、伝導性確保、めっき品質低下予兆の可視化、印刷可能なセンサプローブ開発に成功した。【課題2】CAE設計高度化に向けた、3D応力可視化センシング手法を確立した。応力発光センサを3次元敷設した3D器物を作製し、構造や荷重印可に応じた応力発光画像を取得する事に成功した。実構造物設計図よりのシミュレーションに対して、応力発光情報が精度向上に有効と実証した。知見は「3D器物×応力発光=rapid simulator」として橋渡を開始した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

CAE・シミュレーションを駆使したモデルベース設計、寿命予測などのCPSデジタルエンジニアリングが世界的に注目される中、本課題開発3次元センサにより取得した実空間情報を活用し、CAE情報精度の高度化を達成した点、大変意義ある成果である。
世界中で実構造物製造に対してadditive manufacturing(3Dプリンタ)の使用が広がり、安全率の高い次世代航空機や自動車の構造部品ですら、議論が白熱する。この時期に「3D器物×応力発光」を推進した我々に殺到した多くの問い合わせは、スマートな可視化が拓く評価、設計、予測の革新という本課題の命題が大変タイムリーで、インパクトを与えたと評価している。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (55件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (44件) (うち国際学会 6件、 招待講演 40件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Mechanoluminescence assisting agile optimization of processing design on surgical epiphysis plates2018

    • 著者名/発表者名
      Nao Terasaki, Takashi Toyomasu and Motoki Sonohata
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 号: 4S ページ: 1-6

    • DOI

      10.7567/jjap.57.04fm10

    • NAID

      210000148982

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spectroscopic and Electrochemical Analysis of Cu(I) in Electroplating Solution and Evaluation of Plated Films2018

    • 著者名/発表者名
      古賀 淑哲、坂田 義太朗、野中 一洋、寺崎 正
    • 雑誌名

      JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY

      巻: 165-10 号: 10 ページ: D467-D471

    • DOI

      10.1149/2.0811810jes

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Electrochemical Formation and Accumulation of Cu(I) in Copper Sulfate Electroplating Solution2018

    • 著者名/発表者名
      古賀 淑哲、坂田 義太朗、野中 一洋、寺崎 正
    • 雑誌名

      JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY

      巻: 165-10 号: 10 ページ: D423-D426

    • DOI

      10.1149/2.0301810jes

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Direct visualization of stress distribution related to adhesive through mechanoluminescence2017

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正、藤尾 侑輝、坂田 義太朗、上原 雅人、田原 竜夫
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 75-45 号: 45 ページ: 9-16

    • DOI

      10.1149/07545.0009ecst

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Micro printing using microfluidics for printed biodegradable devices in trillion sensing2017

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正、Kristen Dorsey、Mitsutoshi Makihata、Shunichi Arakawa、David Rolfe、John Herr、Albert P. Pisano
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 75-41 号: 41 ページ: 13-19

    • DOI

      10.1149/07541.0013ecst

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Detection of Moisture Adsorption on Joining Surface Using Static Electricity Distribution2017

    • 著者名/発表者名
      菊永 和也、寺崎 正
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 75-48 号: 48 ページ: 33-38

    • DOI

      10.1149/07548.0033ecst

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parametrically Actuated Resonant Micromirror Using Stiffness Tunable Torsional Springs2016

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 28 ページ: 1

    • DOI

      10.18494/SAM.2016.1241

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] トリリオンセンシング~IoT時代の官能検査に向けて~2016

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正
    • 雑誌名

      エレクトロニクス実装学会誌

      巻: 19 号: 7 ページ: 485-491

    • DOI

      10.5104/jiep.19.485

    • NAID

      130005398342

    • ISSN
      1343-9677, 1884-121X
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] マルチマテリアル戦略:応力発光による“見える”接着評価2019

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正、藤尾 侑輝、坂田 義太朗
    • 学会等名
      第100回一般社団法人軽金属学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マルチマテリアル製造インテリジェンス~次世代構造部材の破壊予兆・CAE高度化を拓く応力発光2019

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正、藤尾 侑輝、坂田 義太朗
    • 学会等名
      イノベーションシーズ講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3D3×応力発光技術による設計の高度化 in 京都2019

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正、藤尾 侑輝、坂田 義太朗
    • 学会等名
      京都府CAEセミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Smart visualization of potent and process of destruction in multi-material and light weighting concept using mechanoluminescent functional material2019

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正、藤尾 侑輝、坂田 義太朗
    • 学会等名
      Energy Materials and Nanotechnology 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 応力発光による「構造最適化の見える化」2019

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正1、藤尾侑輝、加藤正樹、近藤 光一郎
    • 学会等名
      2019年応用物理学会春季講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 応力発光材料を用いた高分子応力分布の可視化技術2018

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正
    • 学会等名
      技術情報協会セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 応力発光材料を用いたひずみ分布の可視化技術 -X線イメージング技術との接点にむけて-2018

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正
    • 学会等名
      東北大学AMED研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] トリリオンセンサによるSMART Visualization -「見えないものの可視化」は、判断・予測へ2018

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正
    • 学会等名
      2018 実装学会ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Society 5.0を目指す見える化技術 -応力発光を例として-2018

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正
    • 学会等名
      Digital Engineering講習会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3D3×応力発光技術による構造物ひずみ情報の見える化2018

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正、藤尾 侑輝、坂田 義太朗
    • 学会等名
      江戸川区 川・構造物ゼミ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] トリリオンセンサが拓くSMART Visualization2018

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正
    • 学会等名
      JAPEC第2回研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3D3×応力発光技術による設計の高度化 in あいち2018

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正、藤尾 侑輝、坂田 義太朗
    • 学会等名
      あいち産業科学技術センターセミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3D3×応力発光技術による設計の高度化 in 福井2018

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正、藤尾 侑輝、坂田 義太朗
    • 学会等名
      ふくいCFRP研究開発センターセミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3D3×応力発光技術による設計の高度化 in 高知2018

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正、藤尾 侑輝、坂田 義太朗
    • 学会等名
      高知県技術セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Smart visualization of potent and process of destruction in multi-material and light weighting concept using mechanoluminescent functional material2018

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正、藤尾 侑輝、坂田 義太朗
    • 学会等名
      5th Annual World Congress of Smart Materials-2019 (WCSM-2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] トリリオンセンサの世界観とIoTクラウドへの展開2017

    • 著者名/発表者名
      寺崎正
    • 学会等名
      ISIT特別オープンセミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] JIEP 最先端実装技術シンポジウム2017

    • 著者名/発表者名
      寺崎正
    • 学会等名
      トリリオンセンサ -見えない価値の可視化技術
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 応力発光による接着状態の可視化とその応用2017

    • 著者名/発表者名
      寺崎正、藤尾侑輝
    • 学会等名
      第235回ゴム技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 応力発光による高分子・接着状態の可視化とその応用2017

    • 著者名/発表者名
      寺崎正、藤尾侑輝
    • 学会等名
      東レリサーチセンター技術セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子マルチマテリアル破壊予兆の応力発光可視化2017

    • 著者名/発表者名
      寺崎正、藤尾侑輝
    • 学会等名
      高分子ナノテクノロジー研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 応力発光によるマルチマテリアル破壊予兆・スマート設計への取り組み2017

    • 著者名/発表者名
      寺崎正、藤尾侑輝
    • 学会等名
      石川県次世代産業育成講座・新技術セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Trillion Sensing & Killer Visualization2017

    • 著者名/発表者名
      寺崎正
    • 学会等名
      ITRI-AIST 6TH Joint Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] トリリオン(1兆個)センサ ―見える、への挑戦―2017

    • 著者名/発表者名
      寺崎正
    • 学会等名
      第5回アンビエント技術セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] IoT社会におけるトリリオン(一兆個)センサの世界2017

    • 著者名/発表者名
      寺崎正
    • 学会等名
      第161回産学交流サロン
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] トリリオン(1兆個)センサ-人への、AIへの見える化、への挑戦ー2017

    • 著者名/発表者名
      寺崎正
    • 学会等名
      ミニマルファブビジネスセミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 応力発光を用いた可視化技術2017

    • 著者名/発表者名
      寺崎正、藤尾侑輝
    • 学会等名
      「製造技術イノベーション協議会 第1回トリリオン・可視化研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 現場の見える化を拓く計測 -見えないものの可視化とその効果-2017

    • 著者名/発表者名
      寺崎正
    • 学会等名
      29年度第2回ものづくり大分産学交流会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] トリリオンセンサによるマルチマテリアル可視化2017

    • 著者名/発表者名
      寺崎正
    • 学会等名
      先端光機能材料シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] トリリオンセンサ ―見えないものの可視化技術-2017

    • 著者名/発表者名
      寺崎正
    • 学会等名
      日本実装学会春年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] トリリオン(一兆個)センシング -人、AIへの見える化-2017

    • 著者名/発表者名
      寺崎正
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 春年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] トリリオンセンシング ~IoT時代の官能検査に向けて~2017

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正
    • 学会等名
      Jisso技術ロードマップ専門委員会
    • 発表場所
      JEITA本部、東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 見えない“力”を見抜く「応力発光」2017

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正
    • 学会等名
      第8回 サイエンスカフェin鳥栖
    • 発表場所
      産総研、鳥栖
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 応力発光を用いた加工設計評価2017

    • 著者名/発表者名
      豊増孝志、寺崎 正、園畑基樹
    • 学会等名
      第64回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 1 次構造CFRP 部材に関する破壊予兆の応力発光可視化2017

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正、藤尾 侑輝
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] トリリオン(1兆個)センサ -見えない価値の可視化技術-2016

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正
    • 学会等名
      JIEP修善寺ワークショップ
    • 発表場所
      ラフォーレ修善寺、伊豆市
    • 年月日
      2016-10-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 急拡大が見込まれるトリリオンセンサの動向2016

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正
    • 学会等名
      2016最先端実装技術シンポジウム
    • 発表場所
      東京ビックサイト、東京都
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Direct visualization of mechanical stress in adhesive and structure through mechanoluminescence2016

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正
    • 学会等名
      IC Joning in Car Body Engineering 2016
    • 発表場所
      ドリスホテル、バート・ナウハイム、ドイツ
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Visualization of strain distribution related to adhesive through mechanoluminescence2016

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正、藤尾 侑輝、上原 雅人、田原 竜夫
    • 学会等名
      AIST & IFAM Workshop on Joint R&D in Adhesive Bonding
    • 発表場所
      IFAM、ブレーメン、ドイツ
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] トリリオンセンサの開発とその展望2016

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正
    • 学会等名
      シーズとニーズの会 2016年度特別例会
    • 発表場所
      産総研臨海センター、東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] トリリオン(1兆個)センサが拓く未来2016

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正
    • 学会等名
      真空フォーラム2016
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 川がつなぐ!ぼくらの未来 (3D3設計による強度可視化)2016

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正
    • 学会等名
      江戸川区川ゼミ
    • 発表場所
      江戸川区未来館、東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] トリリオン(1兆個)の開発動向2016

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正
    • 学会等名
      産総研テクノブリッジin 九州(ミニマルエグゼクティブ)
    • 発表場所
      電気ホール、福岡
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3D3機器(3Dプリンタ、3Dスキャナ)×応力発光2016

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正
    • 学会等名
      2016 年度 計測分科会 形状計測研究会
    • 発表場所
      ラフォーレ高松、高松
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Micro printing using microfluidics for printed biodegradable devices in trillion sensing2016

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正、Kristen Dorsey、Mitsutoshi Makihata、Shunichi Arakawa、David Rolfe、John Herr、Albert P. Pisano
    • 学会等名
      230th ECS Meeting
    • 発表場所
      ハワイコンベンションセンター、ハワイ州ホノルル、米国
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 高分子材料の残留応力発生要因晦冥と低減対策,応力発光材料を用いた高分子応力分布の可視化技術2017

    • 著者名/発表者名
      寺崎 正、藤尾 侑輝、坂田 義太朗
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://unit.aist.go.jp/am-ri/ja/teams/tsens/tsens.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 積層造形用材料及び応力分析用立体造形物並びに構造物の設計改善方法2017

    • 発明者名
      寺崎正、菊永和也
    • 権利者名
      寺崎正、菊永和也
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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