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電子装置の応用のための超臨界二酸化炭素を用いた無電解めっきによる絹の複合材料

研究課題

研究課題/領域番号 17J07395
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 複合材料・表界面工学
研究機関東京大学 (2018)
東京工業大学 (2017)

研究代表者

CHIU WANTING  東京大学, 生産技術研究所, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードウェアラブルデバイス / 複合材料 / シルク繊維 / 無電解メッキ / 超臨界二酸化炭素 / 無電解めっき / 金属化 / 生体適合生 / 光触媒活性
研究実績の概要

[1. 研究の目的] 次世代のコミュニケーションツール・エナジーハーベスタとして期待されるウェアラブルデバイスは、近年盛んに研究開発が進んでいる。現在実用化されているウェアラブルデバイスの大半は柔軟性に欠ける構造や、生体適合性のない材料などの点で課題があった。本研究では、超臨界二酸化炭素を用いた電気化学方法により、フレキシブル構造であり、かつ生体組織や器官と親和性がある材料を開発した。また、酸化物の修飾により、機能性のあるウェアラブルデバイス(自浄式の材料や発電材料など)を研究し、次世代の多機能性ウェアラブルデバイスへの応用を検討した。
[2. 具体的な内容] 本研究では、超臨界二酸化炭素プロセスにより触媒を柔軟性のあるシルクの中に埋め込んでおき、シルクを活性化した。さらに、超臨界二酸化炭素を用いた無電解メッキにより、活性化されたシルクを金属の薄膜を被覆し、本来は導電性のないシルクに導電性を与え、ウェアラブルデバイスの基層材料として使用した。また、陰極析出方法や共沈着方法などを用いて、金属被覆したシルクを酸化物で修飾し、多機能性のウェアラブルデバイス材料を実現した。
[3. 研究の意義、重要性] 本研究では、超臨界二酸化炭素を用いた活性化プロセスにより、活性化プロセスに必要であった化学薬品の使用量を大幅に減少し、環境に優しい工程を実現した。また、酸化物の修飾により、多機能性ウェアラブルデバイス材料を実現した。
[4. 受賞] (1) Best poster award, Taiwan-Japan Joint Symposium & Nano Engineering and Microsystem Technology Conference; (2) Research Fellow of Japan Society for the Promotion of Science PD

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 11件) 図書 (1件) 学会・シンポジウム開催 (6件)

  • [国際共同研究] Georgia Institute of Technology(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Georgia Institute of Technology(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Ni-P and TiO2 Codeposition on Silk Textile via Supercritical CO2 Promoted Electroless Plating for Flexible and Wearable Photocatalytic Devices,2019

    • 著者名/発表者名
      Wan-Ting Chiu, Chun-Yi Chen, Tso-Fu Mark Chang, Tomoko Hashimoto, Hiromichi Kurosu, Masato Sone
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta

      巻: 294 ページ: 68-75

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2018.10.076

    • 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] Atomic gold decorated polyaniline sensor for gaseous detection2019

    • 著者名/発表者名
      P. Chakraborty, Y.-A. Chien, W.-T. Chiu, T.-F. M. Chang, M. Sone, and T. Nakamoto
    • 雑誌名

      Conference proceeding of 2019 IEEE International Symposium on Olfaction and Electronic Nose (ISOEN)

      巻: 1 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design and Development of Fuel Cell Type Gas Sensor with Atomic Au decorated PANI/Pt Composite2018

    • 著者名/発表者名
      Chakraborty Parthojit、Chien Yu-An、Chiu Wan-Ting、Sonc Masato、Nakamoto Takamichi
    • 雑誌名

      Conference proceeding of IEEE Sensors 2018

      巻: 1 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/icsens.2018.8589649

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design and development of novel gas sensor by electrochemical deposition of gold cluster on electrode surface2018

    • 著者名/発表者名
      P. Chakraborty, W.-T. Chiu, M. Sone, and T. Nakamoto
    • 雑誌名

      Conference proceeding of Technical Meeting on Sensors and Micromachines IEE Japan 2018

      巻: 1 ページ: 231-235

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Platinum coating on silk by a supercritical CO2 promoted metallization technique for applications of wearable devices2018

    • 著者名/発表者名
      Chiu Wan-Ting、Chen Chun-Yi、Chang Tso-Fu Mark、Tahara Yuma、Hashimoto Tomoko、Kurosu Hiromichi、Sone Masato
    • 雑誌名

      Surface and Coatings Technology

      巻: - ページ: 1028-1035

    • DOI

      10.1016/j.surfcoat.2018.02.070

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 以超臨界CO2無電鍍達成應用於穿戴式裝置之複合材料2017

    • 著者名/発表者名
      Chiu Wan-Ting、Chen Chun-Yi、Chang Tso-Fu Mark、Tahara Yuma、Hashimoto Tomoko、Kurosu Hiromichi、Sone Masato
    • 雑誌名

      ITRI Materialsnet

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Fabrication and Photocatalytic Performance of Au/ZnO Layered Structure on Silk Textile for Flexible Device Applications2017

    • 著者名/発表者名
      Chiu Wan-Ting、Chen Chun-Yi、Chang Tso-Fu Mark、Tahara Yuma、Hashimoto Tomoko、Kurosu Hiromichi、Sone Masato
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta

      巻: 253 ページ: 39-46

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2017.09.041

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fundamental Property Assessments of Biocompatible Silk-Pt Composite Prepared by Supercritical Carbon Dioxide Promoted Electroless Plating2017

    • 著者名/発表者名
      Chiu Wan-Ting、Tahara Yuma、Chen Chun-Yi、Chang Tso-Fu Mark、Hashimoto Tomoko、Kurosu Hiromichi、Sone Masato
    • 雑誌名

      Industrial & Engineering Chemistry Research

      巻: 56 号: 31 ページ: 8864-8871

    • DOI

      10.1021/acs.iecr.7b01749

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Supercritical CO2 Promoted Electroless Ni-P Plating on Silk and Their Fundamental Characteristics Investigations2017

    • 著者名/発表者名
      Chiu Wan-Ting、Tahara Yuma、Chen Chun-Yi、Chang Tso-Fu Mark、Hashimoto Tomoko、Kurosu Hiromichi、Sone Masato
    • 雑誌名

      Journal of The Electrochemical Society

      巻: 164 号: 7 ページ: D406-D411

    • DOI

      10.1149/2.0551707jes

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Silk-Pt Composite Integration by Supercritical Carbon Dioxide Assisted Electroless Plating for Medical Devices Application2017

    • 著者名/発表者名
      Wan-Ting Chiu, Yuma Tahara, Chun-Yi Chen, Tso-Fu Mark Chang, Tomoko Hashimoto, Hiromichi Kurosu, Masato Sone
    • 雑誌名

      Microelectronics Engineering

      巻: 175 ページ: 34-37

    • DOI

      10.1016/j.mee.2016.12.024

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Design and Development of Fuel Cell Type Gas Sensor with Atomic Au Decorated PANI/Pt Composite2018

    • 著者名/発表者名
      P. Chakraborty, Y.-A. Chien, W.-T. Chiu, M. Sone, and T. Nakamoto
    • 学会等名
      IEEE Sensors 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Silk/Ni-P/TiO2 Composite Material Prepared by Supercritical CO2 Promoted Electroless Plating for Flexible Photocatalytic Device Applications2018

    • 著者名/発表者名
      W.-T. Chiu, C.-Y. Chen, T.-F. M. Chang, T. Hashimoto, H. Kurosu, and M. Sone
    • 学会等名
      44th International Conference on Micro and Nanoengineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ZnO/Au Layered Silk Prepared by Supercritical CO2 Promoted Electrodeposition toward Applications in Flexible Electronic Device2018

    • 著者名/発表者名
      W.-T. Chiu, Y. Tahara, C.-Y. Chen, T.-F. M. Chang, T. Hashimoto, H. Kurosu, M. Sone
    • 学会等名
      Taiwan-Japan-US Joint Workshop on Energy Materials and Sustainable Development
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Atomic Gold Modified Polyaniline toward Electrochemical Gas Sensors2018

    • 著者名/発表者名
      Y.-A. Chien, P. Chakraborty, W.-T. Chiu, T.-F. M. Chang, M. Josowicz, J. Janata, T. Nakamoto, M. Sone
    • 学会等名
      Taiwan-Japan-US Joint Workshop on Energy Materials and Sustainable Development
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Co-Deposition of Ni-P and TiO2 on Silk Textile by Supercritical CO2 Promoted Electroless Plating for Gas Sensor Applications2018

    • 著者名/発表者名
      W.-T. Chiu, C.-Y. Chen, T.-F. M. Chang, T. Hashimoto, H. Kurosu, and M. Sone
    • 学会等名
      The 2nd Taiwan-Japan Joint Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Co-deposition of Ni-P and P25 on Silk Textile by Supercritical CO2 Promoted Electroless Plating for Flexible Photocatalyst Applications2018

    • 著者名/発表者名
      W.-T. Chiu, C.-Y. Chen, T.-F. M. Chang, T. Hashimoto, H. Kurosu, and M. Sone
    • 学会等名
      22nd Topical Meeting of the International Society of Electrochemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Composite of ZnO/Au Hybrid Structure on Silk Textile for Flexible Photocatalyst Application2018

    • 著者名/発表者名
      W.-T. Chiu, C.-Y. Chen, T.-F. M. Chang, T. Hashimoto, H. Kurosu, and M. Sone
    • 学会等名
      TMS 2018 147th Annual Meeting & Exhibition
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ZnO Synthesis on the Au Metallized Silk Textile for Flexible Photocatalyst Application2018

    • 著者名/発表者名
      W.-T. Chiu, C.-Y. Chen, T.-F. M. Chang, T. Hashimoto, H. Kurosu, and M. Sone
    • 学会等名
      TMS 2018 147th Annual Meeting & Exhibition
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Realization of flexible and photocatalytic ZnO/Au/silk composite materials as components in wearable devices2017

    • 著者名/発表者名
      W-T Chiu, H. Tang, C.-Y. Chen, T.-F. M. Chang, H. Kurosu and M. Sone
    • 学会等名
      16th Symposium on Development of Supercritical Fluid Technology and Application
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Highly Reliable Platinum Coating on Silk via an Efficient Supercritical CO2 Promoted Electroless Plating for Biocompatible Wearable Devices2017

    • 著者名/発表者名
      W.-T. Chiu, Y. Tahara, C.-Y Chen, T.-F. M. Chang, T. Hashimoto, H. Kurosu, and M. Sone
    • 学会等名
      TACT 2017 International Thin Films Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ZnO/Au Hybrid Layered Structure on Silk Textile Prepared by Supercritical Carbon Dioxide Promoted Electrodeposition for Applications in Flexible Multifunction Electronic Devices2017

    • 著者名/発表者名
      W.-T. Chiu, C.-Y. Chen, T.-F. M. Chang, T. Hashimoto, H. Kurosu, and M. Sone
    • 学会等名
      43rd International Conference on Micro and Nano Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Novel Metal Electrodeposition and the Application toward MEMS Device2019

    • 著者名/発表者名
      W.-T. Chiu, C.-Y. Chen, T.-F. M. Chang, T. Hashimoto, and H. Kurosu
    • 総ページ数
      268
    • 出版者
      IntechOpen
    • ISBN
      9781789852967
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 44th International Conference on Micro and Nanoengineering2018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] The 2nd Taiwan-Japan Joint Symposium2018

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      2018 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 22nd Topical Meeting of the International Society of Electrochemistry2018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] TMS 2018 147th Annual Meeting & Exhibition2018

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      2017 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] TACT 2017 International Thin Films Conference2018

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      2017 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 43rd International Conference on Micro and Nano Engineering2017

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      2017 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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