| 研究概要 |
微粒子を分散させた懸濁液を基板上に塗布・乾燥させることで微粒子の自己整列構造を容易に製作することができる.本研究ではディスペンサと精密ステージを組合せて基板上に自由なパターンの自己整列構造を製作する技術の確立を目的とし,今年度は大面積化と複雑なパターン生成および微粒子固定法の検討を進めた
まず,大面積化のために直線パターンを密に並べる方法を検討した,パターンの間隔が狭いと構造が途切れてしまい,逆に密になると多層化する部分が増すため,この間隔を適切に制御する必要がある.これは必ずしも容易ではなかったが,乾燥速度を遅くして微粒子の拡散を促した結果,1ミクロンのシリカ微粒子を数センチメートル角の範囲に整列できた
次いでスパイラル状の運動を与えながら懸濁液を吐出・乾燥させ,自己整列させる方法を検討した.このような形状は回転に伴う流れを生み出すことができ,回転研磨工具に適切なものである.しかし,基板が親水性の場合,パターン幅が数mmまで大きくなるため,ジェット吐出による細線化も併せて検討した.この方法で自己整列構造を積層することで三次元的な構造も製作可能となる
さらに,自己整列させた微粒子の固定方法として紫外線硬化樹脂を用いる方法を検討した.微粒子との親和性が異なる樹脂を選択することで,整列微粒子を樹脂に固定しながら微粒子そのものを転写したり,あるいは微粒子の形状のみを転写したりすることができる
ゼータ電位の影響解明を目指した整列メカニズムのモデル化についても検討を進めた
整列構造のさらなる高精度化や,複雑なパターンの創成等が今後の課題として挙げられる
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