申請者は、これまで数々の構造・機能材料の構造価に携わり、近年はナノポーラス金属とその応用に注力してきた。本挑戦研究の目的は、3Dプリンターによる多階層性ポーラス構造の創製に努め、その制御法について確立し、さらに発展させることで革新的な構造・機能材料へ繋げていくことである。最終年度は、より汎用的な3Dプリンター(3D Bioplotter)を導入し、高知工科大学で装置の立ち上げをおこなった。3D Bioplotterは、インクの押し出しによる3Dオブジェクト形成を可能としており、肌広い材料に適応でき、しかも異なる2つのインクを複合的に使用することができる特長がある。①シリコンゴムインクによる3D構造作製から、インク押し出し速度などの装置側の加工パラメータの最適値を探し出した。特に2つのインクを同一構造体で使用するためのノウハウを獲得した。②金属粉末(NiAlY合金)に最適なバインダーの組成と配合料を見つけて、3D構造体を作製できるようにした。これによって、脱合金化することで階層性ナノポーラス構造を作製できる目処を付けた。③金属有機構造体(MOF)に最適なバインダーの組成と配合料を見つけて、3D構造体を作製できるようにした。比表面の大きな電極触媒として活用できる。 まとめると、インクの組成(バインダー配合)と装置パラメータの最適化に多くの時間を要した。しかし、一旦最適化されると、自在に3D構造体を作製できるため、触媒や電極への応用にむけて取り組んでいるところである。
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