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2020 年度 実績報告書

リキッドステート光エレクトロニクスの創出

研究課題

研究課題/領域番号 19K21942
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)

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)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
キーワード液体金属 / 光エレクトロニクス
研究実績の概要

本研究では液体材料を主体とするリキッドステートエレクトロニクスというコンセプトのもと,光反応性フレキシブルセンサ,メモリの開発を行った.
センサ,メモリの基材としてポリジメチルシロキサン(PDMS),電極として液体金属(ガリンスタン),センシングを担う光反応性液体としてイオン液体(1-butyl-3-phenylazobenzylimidazolium bis(trifluoromethane sulfonyl)amide ([Azo][NTf2]))を用いて,デバイスを作製した.[Azo][NTf2]はUV光とBLUE光で分子構造が変化するイオン液体である.この機能を利用した紫外線センサ,UV光・BLUE光で情報を制御する光メモリを作製した.
光センサに交流電圧を与え,インピーダンスアナライザを用いてナイキストプロットを求めた.得られたナイキストプロットから,電気化学インピーダンス法を用いてセンサ部の等価回路を想定し,光の波長を変化させたときのインピーダンスを解析した.また,光メモリは光センサと同様にナイキストプロットを求め,計測に最適な交流周波数を決定した.この周波数域の交流電圧を与え,光の波長を変化させたときのインピーダンスの時間変化を計測した.
光センサは光の波長によって抵抗値に有意差があることが確認できた.光メモリについては光の波長によってインピーダンスに有意差があることが認められ,光を照射後もインピーダンスを3分間保持することが確認できた.以上のことから,光センサ,メモリの実現を可能にした.本研究の展望として,光センサの精度向上や光メモリの保持時間延長,並列化などがあり,本研究はリキッドステートエレクトロニクスの発展に寄与するであろう.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Transformable Electrocardiograph Using Robust Liquid?Solid Heteroconnector2021

    • 著者名/発表者名
      Takaya Maika、Matsuda Ryosuke、Inamori Go、Kamoto Umihiro、Isoda Yutaka、Tachibana Daiki、Nakamura Fumika、Fuchiwaki Ohmi、Okubo Yusuke、Ota Hiroki
    • 雑誌名

      ACS Sensors

      巻: 6 ページ: 212~219

    • DOI

      10.1021/acssensors.0c02135

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogel Actuator with a Built‐In Stimulator Using Liquid Metal for Local Control2020

    • 著者名/発表者名
      Matsubara Ken、Tachibana Daiki、Matsuda Ryosuke、Onoe Hiroaki、Fuchiwaki Ohmi、Ota Hiroki
    • 雑誌名

      Advanced Intelligent Systems

      巻: 2 ページ: 2000008~2000008

    • DOI

      10.1002/aisy.202000008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly stretchable sensing array for independent detection of pressure and strain exploiting structural and resistive control2020

    • 著者名/発表者名
      Matsuda Ryosuke、Mizuguchi Satoru、Nakamura Fumika、Endo Takuma、Isoda Yutaka、Inamori Go、Ota Hiroki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41598-020-69689-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Stretchable array of resistive pressure sensors ignoring the effect of strain-induced deformation.2020

    • 著者名/発表者名
      R. Matsuda, S. Mizuguchi, F. Nakamura, T. Endo, G. Inamori, Y. Isoda, H Ota
    • 学会等名
      2020 IEEE 33nd International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS)
    • 国際学会
  • [学会発表] Highly deformable optoelectronics using liquid metal.2020

    • 著者名/発表者名
      T. Kozaki, S. Saito, Y. Otsuki, R. Matsuda, Y. Isoda, T. Endo, F. Nakamura, T. Araki, T. Furukawa, S. Maruo, M. Watanabe, K. Ueno, H. Ota
    • 学会等名
      2020 IEEE 33nd International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS)
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrically controlled gel actuator using liquid metal electrode.2020

    • 著者名/発表者名
      K. Matsubara, Y. Tanaka, O. Fuchiwaki, H. Ota
    • 学会等名
      2020 IEEE 33nd International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS)
    • 国際学会
  • [学会発表] 誘導法に応じて変形するウェアラブル心電計の開発2020

    • 著者名/発表者名
      鷹屋 舞香, 稲森 豪, 磯田 豊, 中村 史香, 松田 涼介, 橘 大毅, 太田 裕貴
    • 学会等名
      第11回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • [学会発表] 全方位計測可能な液体材料傾斜センサの作成2020

    • 著者名/発表者名
      松田 涼佑, 宋 子豪, 沖崎 章夫, 太田 裕貴
    • 学会等名
      第11回マイクロ・ナノ工学シンポジウム

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公開日: 2021-12-27  

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