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2017 年度 実績報告書

力学的自己組織化による金属ナノコイル網の創製と機能性透明膜への展開

研究課題

研究課題/領域番号 15H03887
研究機関秋田大学

研究代表者

村岡 幹夫  秋田大学, 理工学研究科, 教授 (50190872)

研究分担者 趙 旭  秋田大学, 理工学研究科, 助教 (20650790)
足立 高弘  秋田大学, 理工学研究科, 教授 (60344769)
倉林 徹  秋田大学, 理工学研究科, 教授 (90195537)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードナノ材料 / 金属ナノコイル / 電磁波吸収 / 機能性透明フィルム / 残留応力解放 / 曲げひずみ / 力学的自己組織化
研究実績の概要

本年度は、「研究の目的」欄記載の5つの研究項目の中で(Ⅱ)~(Ⅴ)について実施した。その研究実績は以下のとおりである。
(Ⅱ-3)透明フィルムおよび塗料の電磁波吸収特性と金属ナノコイル網含有量・コイル形状の関係の把握  白金ナノコイル網(Pt NC網)をPDMS/PETフィルムに含有させることにより,透明Pt NCフィルムを作製し,マイクロ波領域における電磁波吸収特性を調査した。透明Pt NCフィルムは,Pt NC網の積層数と共に吸収率が増加し,Pt ナノファイバ(NF)網とカーボンマイクロコイル(CMC)を含有したシートより高い吸収率を示すことがわかった。また,配向Pt NCは積層数と共にシールド性能が向上し,配向Pt NFより高いシールド性能を有することがわかった。さらに,配向Pt NCと電界が平行になる場合にシールド性能が向上することを確認した。なお、Pt NCの塗料化も試みたが、分散等の課題が大きく、実現に至らなかった。
(Ⅲ)製造工程の最適化  ニッケルや銅のNC網を作製できる条件を明らかにした。これらの金属は酸化しやすいため、最終工程である熱処理を真空中で行えばナノコイル(NC)が生成できる。
(Ⅴ-1)LCR特性変化による大変形用ひずみゲージ・微小接触力センサ  シリコンゴムにPt NC網を付着させ、その上にPDMSをスピンコートしたひずみゲージを試作した。また、同様の作製法でPt NCの積層体を試作し、そのLCR特性を計測し、微小接触力センサーへの応用の可能性を調べた。
(Ⅴ-2)環境電磁波センサ  Pt NC網は、1平方cm当り0.1Wの出力のRF電場に対して、赤外線サーモグラフィで計測できる程の発熱を生じることがわかった。感度の更なる向上や断熱の工夫により環境電磁波センサへの適用が期待できる。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Film Flow Thickness along the Outer Surface of Rotating Cones2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Adachi, Yutaro Takahashi and Junnosuke Okajima
    • 雑誌名

      European Journal of Mechanics / B Fluids

      巻: 68 ページ: 39-44

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Viscosity on Pumping-Up of Newtonian Fluid Driven by a Rotating Cone2018

    • 著者名/発表者名
      T. Adachi, Y. Takahashi, T. Akinaga, and J. Okajima
    • 雑誌名

      Journal of Flow Control, Measurement & Visualization

      巻: 6 ページ: 57-65

    • DOI

      10.4235

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Highly stretchable and transparent conductive film made of Pt nanocoil web2017

    • 著者名/発表者名
      X. Zhao, Y. Shitamura, and M. Muraoka
    • 雑誌名

      Mechanical Engineering Journal

      巻: 4 ページ: 16-00698(1-6)

    • DOI

      10.1299/mej.16-00698

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electromigration critical product to measure effect of underfill material in suppressing Bi segregation in Sn-58Bi solder2017

    • 著者名/発表者名
      X. Zhao, S. Takaya, and M. Muraoka
    • 雑誌名

      Journal of Electronic Materials

      巻: 46 ページ: 4999-5006

    • DOI

      10.1007/s11664-017-5507-8

    • 査読あり
  • [学会発表] Low-temperature plasma treatment for releasing residual strain and forming helical nanostructures2018

    • 著者名/発表者名
      X. Zhao, N. Kamihara, and M. Muraoka
    • 学会等名
      ISPlasma2018/IC-PLANTS2018
    • 国際学会
  • [学会発表] 固体プラズマ材料からの電磁波反射特性を利用した物性導出に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      秋山涼介,倉林徹,淀川信一,高坂諭,越高潤哉
    • 学会等名
      平成29年度日本表面科学会 東北・北海道支部学術講演会
  • [学会発表] 白金ナノコイル網のテラヘルツ電磁波吸収特性2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤樹,村岡幹夫,倉林徹
    • 学会等名
      日本機械学会2017年度年次大会
  • [学会発表] プラズマ処理を利用した金属ナノコイル網の創製2017

    • 著者名/発表者名
      趙旭,櫻庭龍磨,村岡幹夫
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第53期秋季講演会
  • [学会発表] 電場感応白金ナノコイルシートの開発2017

    • 著者名/発表者名
      藤原航平,村岡幹夫,神原信幸
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第53期秋季講演会
  • [学会発表] Power consumption of liquid atomization device by using risingfilm flow along a rotating cone and disk2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Takahashi, T. Adachi and J. Okajima
    • 学会等名
      2nd International Conference on Fluid Dynamics & Aerodynamics
    • 国際学会
  • [学会発表] 固体プラズマを挿入したサブミリ波帯特性可変方向性結合器2017

    • 著者名/発表者名
      茂木徹,淀川信一,倉林徹
    • 学会等名
      応用物理学会東北支部 第72回学術講演会
  • [産業財産権] ナノコイル材料形成方法2018

    • 発明者名
      村岡幹夫,趙旭,神原信幸,高木清嘉,阿部俊夫
    • 権利者名
      三菱重工業株式会社,国立大学法人秋田大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2018-034681

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公開日: 2018-12-17  

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