研究課題/領域番号 |
20H00213
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研究種目 |
基盤研究(A)
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配分区分 | 補助金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
中区分18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
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研究機関 | 横浜国立大学 |
研究代表者 |
太田 裕貴 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (30528435)
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研究分担者 |
上野 和英 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (30637377)
藤枝 俊宣 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70538735)
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研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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配分額 *注記 |
44,460千円 (直接経費: 34,200千円、間接経費: 10,260千円)
2023年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2022年度: 14,300千円 (直接経費: 11,000千円、間接経費: 3,300千円)
2021年度: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
2020年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
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キーワード | ストレッチャブルデバイス / R2Rプロセス / 液体金属 |
研究開始時の研究の概要 |
フレキシブルデバイスの次の世代の先進スマートデバイスはストレッチャブル素材を用いてシステム全体が伸縮可能なシステムである。その実装のためのボトルネックは伸縮によるシステムの不安定さと実装のための大量生産手法の欠如である。そこで本研究ではR2R加工プロセスを用いたストレッチャブルシステムの大量生産方式の実現とプリンテッドバッテリ・液体金属RFID電源及び硬軟ヘテロ伸縮基板を用いたストレッチャブルシステムのR2R加工プロセスによる実現を行う。以上を通して、本研究は逆問題的に機械工学を基礎とした超柔軟材料の加工学に資することが期待でき、最終的にプリンテッドメカトロニクスの創造につながると期待できる。
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研究実績の概要 |
ⅠR2Rプロセスでの硬軟へトロ基盤の作製 コロナ禍の中、昨年度までで三層目のエポキシ層の確立までを行った。そのうえでR2Rの基本仕様を確立し、昨年度にR2Rプロセスの導入を行った。本年度はその装置の立ち上げを行った。特に立ち上げは諸条件の確立を行って実際にR2Rプロセスでの硬軟構造の実現を行った。昨年度までに実際にスクリーンプリンテイングを用いて第3層までの確立を行うとともに、R2Rを作製した業者でのでも実験を通して、第3層が実現できることを確認していた。そのため、本年度は残り行うべきだったR2Rプロセスの加工条件の最適化を行った。それを本年度に行って、基本的な加工方法を確立した。 Ⅱ. R2Rプロセスで作製した基板を用いたデモンストレーション用デバイスの確立。Ⅰで基盤の諸上限は確立できると考えられる。そのうえで、本年度は、その基板を用いて大型デバイスの加工デモンストレーションを行った。実際には、A4サイズの温度マッピングが可能なデバイスの実現を行う。そのデモンストレーションを通して、R2Rプロセスでの有用性を実証した。 繰越予算では特に、半導体不足により当初行う予定であった、デモンストレーション用のデバイス作製、プリンテッドバッテリの開発が遅れた。繰り越し後の予定通り、デモンストレーション用のデバイスを実証した。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
半導体不足により、停滞する課題もあったが他の進行可能な課題を進めることで補完して全体の進捗としてはおおむね順調である。
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今後の研究の推進方策 |
R2Rプロセスでの硬軟へトロ基盤の作製 本年度は残り行うべきだったR2Rプロセスの加工条件の最適化を行った。それを本年度に行って、基本的な加工方法を確立した。 また、その基板を用いて大型デバイスの加工デモンストレーションを行った。実際には、A4サイズの温度マッピングが可能なデバイスの実現を行う。そのデモンストレーションを通して、R2Rプロセスでの有用性を実証した。 次年度が本研究費の最終年度となる。そのためシステム実現へのプリンテッドバッテリ加工の構築をおこなう。現在までにバッテリ技術を確立している。そこで本年度は、それらのプロセスをすべてプリントプロセスで構築できるように加工方法を探索する。また、そのためのプロセスを確立することで、プリント加工技術ベースとしたストレッチャブルデバイスの加工を確立する。
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