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2017 年度 実績報告書

乱雑さを制御した複合プロセスによる、高機能発色材の実現

研究課題

研究課題/領域番号 26289249
研究機関大阪大学

研究代表者

齋藤 彰  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (90294024)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード構造色 / 乱雑さ / モルフォ蝶 / プロセス / ナノ / 光材料 / 光輝材 / バイオミメティクス
研究実績の概要

本研究の目的は、モルフォ蝶の巧妙な光学ナノ構造に基づく「高機能な発色材の開発」であり、基本作製プロセスは「乱雑ナノパターニング」と「多層膜蒸着」の2段階で構成される。H26~27年度に基板フリー化技術で複数の方向で進捗を得、発色部のみ(基板部分なし)で構成される粉体に加え、フレキシブル発色膜を発展させた。H28年度に、乱雑さの役割に関する新知見をもとに、レーザ加工に加え、新たな案による乱雑さの設計・作製プロセスを開発した(1つは面内だけでなく深さ方向にも新たな乱雑さを導入、ほかにクランプ効果による連続膜の作製プロセス開発、等)。これらの結果を受け、また組み合わせることで、最終年度では大面積かつフレキシブルな発色膜の作製プロセスを完成した。そのプロセスでは量産化用の複製工程において、モールドのフレキシブル化と、レプリカのフレキシブル化、2つのルートを可能にし、生産工程の自由度を格段に上げることができた。さらにいずれの場合も、量産型の発色体は、新たな乱雑さの役割を持ちながら、モルフォ発色の光特性をもつことが確認できた。また、作られた発色体は、自立したフレキシブルフィルムとして自由な変形に耐え、強度も実用に耐えるレベルであることがわかった。
さらに本課題の新たな意義、つまりグローバルな観点からバイオミメティクスという枠組みがここ数年で顕在化し始め(国際標準化の策定開始など)、本分野の国際動向と連結して新たな価値(特に産業上の価値)も見出された。上記の結果は、論文に加え、書籍、解説、招待講演、など複数の成果として発表された。

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。

次年度使用額が生じた理由

29年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 6件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Replication of Large-area Morpho-color Material using Flexible Mold2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Saito, Kosei Ishibashi, Junpei Ohga, Yoshihiko Hirai, Yuji Kuwahara
    • 雑誌名

      Proc. SPIE.

      巻: 10593 ページ: 105930C

    • DOI

      doi:10.1117/12.2296532

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morpho-colored flexible film fabricated by simple mass-production method2017

    • 著者名/発表者名
      Akira Saito, Kosei Ishibashi, Junpei Ohga, Yuji Kuwahara
    • 雑誌名

      Proc. SPIE.

      巻: 10162 ページ: 101620U

    • DOI

      doi:10.1117/12.2258638

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 機能性構造色作製へのナノインプリント応用2017

    • 著者名/発表者名
      齋藤彰
    • 雑誌名

      機能材料

      巻: 37(6) ページ: 24-30

  • [雑誌論文] 国外のバイオミメティクスの新しいトレンドとその背景にあるもの2017

    • 著者名/発表者名
      齋藤彰
    • 雑誌名

      生物多様性を規範とする革新的材料技術Newsletter

      巻: 5(3) ページ: 20-21

  • [雑誌論文] <連載:のぞいてみよう、バイオミメティクス> ⑤モルフォ蝶発色の原理と応用2017

    • 著者名/発表者名
      齋藤彰
    • 雑誌名

      プラスチックス

      巻: 68(10) ページ: 77-81

  • [雑誌論文] IoTとISO:産業を睨むバイオミメティクスの国際潮流2017

    • 著者名/発表者名
      齋藤彰
    • 雑誌名

      超精密

      巻: 23 ページ: 44-47

  • [学会発表] Replication of large-area Morpho-color material using flexible mold2018

    • 著者名/発表者名
      Akira SAITO, Kosei Ishibashi, Jumpei Ohga, Yoshihiko Hirai, Yuji Kuwahara
    • 学会等名
      SPIE Smart Structures and Materials & Nondestructive Evaluation and Health Monitoring
  • [学会発表] Wide Applications of the Mystery of a Brilliant Butterfly2018

    • 著者名/発表者名
      Akira SAITO
    • 学会等名
      JSPS Japanese-German Symposium
    • 招待講演
  • [学会発表] Advanced Nanofabrication of the biomimetic structural color having various functions.2017

    • 著者名/発表者名
      Akira SAITO
    • 学会等名
      RIE Cooperative Research Workshop
    • 招待講演
  • [学会発表] 広視野・色不変・高輝度な発色材の量産化2017

    • 著者名/発表者名
      齋藤彰
    • 学会等名
      応物学会ナノインプリント技術研究会第3回
    • 招待講演
  • [学会発表] IoTとISO:産業を睨むバイオミメティクスの国際潮流2017

    • 著者名/発表者名
      齋藤彰
    • 学会等名
      精密工学会秋季大会シンポジウム/超精密加工専門委員会 第71回研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 国外のバイオミメティクスの新しいトレンドとその背景にあるもの2017

    • 著者名/発表者名
      齋藤彰
    • 学会等名
      17-3高分子学会バイオミメティクス研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 生物に学ぶ、不思議な発色材料の役立つ光特性2017

    • 著者名/発表者名
      齋藤彰
    • 学会等名
      応用物理学会 第8回リフレッシュ理科教室
    • 招待講演
  • [図書] CSJカレントレビュー『持続可能性社会を拓くバイオミメティクス 生物学と工学が築く材料科学』(日本化学会編)2018

    • 著者名/発表者名
      齋藤彰(日本化学会編)
    • 総ページ数
      1 in 175
    • 出版者
      化学同人
    • ISBN
      ISBN 13 : 9784759813883
  • [図書] 昆虫の構造色とその応用(「動物学の百科事典」内)2018

    • 著者名/発表者名
      齋藤彰
    • 総ページ数
      2 in 200
    • 出版者
      丸善

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公開日: 2018-12-17  

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