| 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 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 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 |
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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 |
完了 (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 | R2R加工プロセス / 液体金属 / ストレッチャブルエレクトロニクス / R2Rプロセス / ストレッチャブルデバイス |
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| 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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| 研究成果の概要 |
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を行なった。その結果、R2Rプロセスを用いて硬軟一体構造の基板の大量生産手法を構築するとともに、そのプロセスを用いてストレッチャブルウェアラブルデバイスのロット生産とストレッチャブル温度センサーの大型化を実現した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
R2R加工方法はロールからロールへ基板を輸送する際に、導線性ペーストなどの導電性液体材料を用いて回路を作製する加工方法であり超柔軟材料でのR2Rを用いたストレッチャブルデバイス加工は実現していない。このような次々世代のエレクトロニクスの実装のためには、高変形時における応力分布・超柔軟材料の付着加工に代表される機械工学的な体系化が必要である。本研究を通して逆問題的に機械工学を基礎としたソフト薄膜加工学に繋がったのではないかと考えられる。これらで得られた知見はウェアラブルデバイスの発展だけではなく薄膜の加工や近年発展が著しい機能性バンドエイドの加工の高効率化に資するものと期待できる。
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