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2013 年度 実績報告書

多層膜断面におけるナノ材料のセルフパターニングと樹脂表面への転写

研究課題

研究課題/領域番号 23560130
研究機関首都大学東京

研究代表者

金子 新  首都大学東京, システムデザイン研究科, 准教授 (30347273)

キーワード薄膜 / 転写 / ナノ材料
研究概要

平成25年度に実施した主な研究内容は,①凹凸を設けたPDMSへの多層化薄膜の形成,②多層化薄膜(多層膜)のPDMS表面への密着性評価,③多層膜または微細構造から別基板への材料転写を試みた.
PDMSに多層化薄膜を形成するために,スパッタ法と真空蒸着法の両者を検討した.前者によれば,一般的な基板材料と同様に,PDMSとの密着性が高い膜が得られる.しかし,飛来分子(成膜材料の分子)の運動エネルギが高いために,薄膜(金属)との熱膨張係数の差から,薄膜に大きな凹凸(しわ)が形成されてしまう.この凹凸(しわ)は多層化することで,さらに顕在化してしまう.膜厚を数10nm程度にするか,成膜速度を低下することで一定の防止効果は得られた.一方で,真空蒸着法では上記のような凹凸は形成されないが,スパッタ法に比べて膜質およびPDMSとの密着性が低い.その結果,同多層膜と別材料を接触させると,真空蒸着で作製した多層膜は簡単にPDMSから離型してしまう.PDMS上に密着性がよい多層膜を作製するためには,はじめにスパッタにより膜厚数10nmの薄膜を形成させた後に,所定の断面および材料をスパッタまたは真空蒸着で形成させることが良いとわかった.
次に微細構造および多層膜断面を利用したナノ材料の吸着と転写について行った.ポリピロールとOFPRの積層構造を用いて,細胞接着性タンパク質の部分的な吸着を試みた.タンパク質はポリピロールの側面への吸着が確認できた.また,ナノフィルタ上に堆積させたCNTはシリコーン樹脂に転写できたが,CNTの凝集化により断面形状に倣ったパターンにはならなかった.多層膜断面のパターンは形状精度の低さからナノ材料の転写は十分に確認できなかったが,Au薄膜にナノ薄膜(MPA-SAM)をあらかじめ形成した場合,そのナノ薄膜ごと基板に転写することに成功した.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] 親水・疎水パターンを設けた溝構造への選択的微粒子整列と微粒子整列開始条件のモデル化2014

    • 著者名/発表者名
      西尾学,諸貫信行,金子新
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: 80 ページ: 172-176

  • [学会発表] トランスファープリンティングによる両もちはり型マイクロアクチュエータの作製2014

    • 著者名/発表者名
      村上大宙
    • 学会等名
      2014年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      20140318-20140320
  • [学会発表] 導電性ポリマーとハイドロゲルを用いた細胞刺激デバイスの作製2014

    • 著者名/発表者名
      杉原達記
    • 学会等名
      2014年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      20140318-20140320
  • [学会発表] 多層膜のトランスファープリンティングと微小機械要素への応用2014

    • 著者名/発表者名
      村上大宙
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部第20期総会・講演会
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 年月日
      20140314-20140315
  • [学会発表] 導電性ポリマーを用いたマイクロアクチュエータの作製2014

    • 著者名/発表者名
      杉原達記
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部第20期総会・講演会
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 年月日
      20140314-20140315
  • [学会発表] Fabrication of nano-scale mechanical structure by transfer printing2013

    • 著者名/発表者名
      山下貴広
    • 学会等名
      5th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology
    • 発表場所
      台湾
    • 年月日
      20131113-20131115
  • [学会発表] Micro-patterning of CNT by transfer printing and its application to cell scaffold2013

    • 著者名/発表者名
      宮崎祐樹
    • 学会等名
      5th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology
    • 発表場所
      台湾
    • 年月日
      20131113-20131115
  • [学会発表] トランスファープリティグを用いた微小機械要素の作製2013

    • 著者名/発表者名
      村上大宙
    • 学会等名
      日本機械学会機械材料・材料加工部門第21回機械材料・材料加工技術講演会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      20131109-20131110
  • [学会発表] トランスファープリンティングによる微小機械要素の作製2013

    • 著者名/発表者名
      金子新
    • 学会等名
      日本機械学会 2013年度年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      20130901-20130904
  • [学会発表] マイクロ粒子列を足場とした細胞の接着および成長2013

    • 著者名/発表者名
      武田伊織
    • 学会等名
      日本機械学会 2013年度年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      20130901-20130904

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公開日: 2015-05-28  

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