信州大学 新技術説明会
日時：2009年08月21日(金)
会場：科学技術振興機構 JSTホール（東京・市ヶ谷）
参加費：無料
発表内容一覧
発表内容詳細
- 材料
1）環境調和プロセスによる微細構造制御した機能性結晶の開発
信州大学 工学部 環境機能工学科 助教 手嶋 勝弥
新技術の概要
本発明は、きわめて環境負荷の小さな方法による三次元微細構造制御した機能性結晶の育成に関する。特に、バイオ、吸着、光触媒、光学、バリアあるいは電池材料などとして適切な形状や機能をもった高品質なナノ・マイクロ結晶（酸化物・非酸化物）を提供する。
従来技術・競合技術との比較
従来、高品質な単結晶を育成するためには、特殊な装置（大型・高額など）や特殊な環境（高温・雰囲気制御など）が必要であった。本発明では、きわめて簡単・安全・安価な方法で、高品質・高性能な結晶を育成できる。
新技術の特徴
・きわめてユニークな構造により、各種特性の大幅に向上でき、新規特性も獲得できる
・高品質(高結晶性や欠陥フリー)な結晶であるため、従来材料の特性を凌ぐ
・安価・安全・簡単に製造できるため、単結晶の応用分野を開拓できる
・ポリマー、繊維をはじめとする耐熱性のない材料と単結晶を高度に複合化でき、さまざまな基板表面にも形成できる
想定される用途
・バイオ材料：インプラント、高生体親和性表面、細胞培養足場など
・電池・光触媒材料：二次電池用正・負極活物質、酸化物半導体電極(太陽電池)、光触媒、燃料電池用触媒など
・光学・吸着・バリア材料：蛍光体、アップコンバージョン蛍光体、選択的吸着材料、水浄化、絶縁膜、耐腐食膜など
関連情報
・試作可能
- 材料
2）カーボンナノファイバー複合高強度MgおよびAl合金
信州大学 工学部 機械システム工学科 教授 清水 保雄
新技術の概要
MgあるいはAl合金の旋削切屑に黒鉛粉末を混合しボールミル(BM)粉砕すると結晶粒の微細な粉末が得られる。これにCNFを添加、BM混合し真空熱間成形・押出を経て製造した複合材は、結晶微細化とCNFの補強作用により、さらに高強度化が可能となった。
従来技術・競合技術との比較
複合材の強化は黒鉛粉末でも達成できたので、CNFの一部を価格がはるかに安価な黒鉛粉末に代替し、それの添加により金属母材の微細化を行い、更に追加工程でCNFを導入し強度と延性の増進と共にコストの低減化を達成し、従来技術や競合技術に勝るものとした。
新技術の特徴
・結晶粒微細化を促進するBM工程とCNFの補強効果の相乗（黒鉛が母材金属と難接合性であることを利用）
・従来の者複合材料と比べ、強度と破断伸びに優れる複合材の製造法
・安全な製造法（粉末冶金法が基本技術であるが、活性で危険性を伴うMg微粉末は不要）
想定される用途
・自動車・航空機・鉄道車両・自転車など輸送機器部品
・ストック・スポーツ用具・ロボットアーム
・電子機器筐体
- 材料
3）可溶性カーボンナノチューブ及び複合体膜の微細印刷パターン形成法
信州大学 工学部 電気電子工学科 准教授 伊東 栄次
新技術の概要
本技術はカーボンナノチューブとポリイミドからなる複合体をソフトインプリントリソグラフィーにより微細パターン化する技術を提供するものである。同技術によりポリイミドや複合体からなる絶縁層や導電層を1µm以下の微細細線として転写し、かつインプリントでしばしば見られる残膜をほぼ無くすことが可能となった。
従来技術・競合技術との比較
従来のインプリント技術では残膜が厚くなるために導電材料を配列した際に隣接する配線間が電気的に意図せずつながるなどの問題が考えられたが同技術により極微細パターンを実質的に残膜が無い様に形成できるようになった。ソフトリソグラフィーを用いるので基板に凹凸が多少あっても対応できるなどの利点がある。
新技術の特徴
・マイクロ弾性体
・フォトニック結晶
・超微細立体加工技術
想定される用途
・透明電磁波シールド
・カーボンナノチューブナノ配線技術
・プリンタブルエレクトロニクス
- 材料
4）自己組織化による導電性ナノファイバー
信州大学 繊維学部 化学・材料系 機能高分子学課程 准教授 木村 睦
新技術の概要
分子間相互作用を組み合わせ、ナノメータースケールの直径を持ちマイクロメーター以上の長さを持つなのファイバーを得ることができた。Π共役の発達した分子をナノファイバー内に導入することにより、導電性を示すナノファイバーを得ることができた。
従来技術・競合技術との比較
有機分子結晶内における導電性の発現については多くの研究があるが、デバイス作成が難しく材料のソフトマテリアル化が必要となっている。自己組織化による導電性ナノファイバーは、微細ナノ構造に基づく次世代超小型・集積型ソフト回路における配線技術となる。
新技術の特徴
・自己組織化によって溶液からの描画が可能
・絶縁性から半導性までの導電性のチューニングが可能
・外部刺激によって導電性が変化
想定される用途
・配線材料
・バイオセンサー
・分子コンピューター
- 材料
5）サブミクロン金属の接着と接着部位の金属化
信州大学 繊維学部 化学・材料系 応用化学課程 教授 石渡 勉
新技術の概要
サブミクロンサイズの金属同士を金属で結合する新たな方法を提示する。それは、様々なメルカプタン類と金属塩からできる金属メルカプチドを金属用の接着剤として用いるものである。更に、その接着部位を比較的低温で加熱することにより溶媒除去と金属化の促進の両方を進行させることができ、結果的にハンダ付けと同様な効果が期待される。
従来技術・競合技術との比較
従来のハンダには鉛が含まれていることから、環境を考慮して、鉛フリーのハンダが開発されている。しかし、それらは融点が高いために様々な問題を抱えている。また、導電性樹脂も開発されているが、接合力の弱さと導電性の低さが問題となっている。本技術を用いれば、少量の添加によりサブミクロン金属を簡便に接着ができ、それを低温加熱処理をすることにより接着部位を容易に金属化できる。
新技術の特徴
・一種の有機無機複合体が接着剤として用いられている
・有機物の選択により様々な極性・溶解性の接着剤を作成できる
・被接着金属と同じ金属で接着できる
想定される用途
・サブミクロン金属どうしの接着を用いた微細電子回路の作成
・サブミクロン金属の接着による金属の一次元化と二次元構造構築
・サブミクロン金属粒子や細線の基質上への固定
- 材料
6）柔軟電極への応用を目指した導電性エラストマーウェブの開発
信州大学 サテライト・ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー（SVBL） 助教 高崎 緑
新技術の概要
エラストマーを含有する微細なファイバーが集積された柔軟で軽量の薄いエラストマーウェブと、簡便なエレクトロスピニング法により安価に安定して大量に供給できるエラストマーウェブを製造する方法とを提供することを目的とする。
従来技術・競合技術との比較
従来技術として、エレクトロスピニング法でなくキャストによる製膜法で作製したもので、非結晶性の熱可塑性エラストマーとカーボンナノファイバーとを含む膜からなる高分子柔軟電極が開示されている。
新技術の特徴
・比表面積が大きい
・導電性を有し、柔軟かつ軽量
・安価かつ安定供給が可能な製造プロセス
想定される用途
・高分子アクチュエータ
・スイッチング材料
・センサー
- 材料
7）プラスチック基板上での導電性ナノシート薄膜の製膜
信州大学 繊維学部 化学・材料系 材料化学工学課程 准教授 杉本 渉
信州大学 ナノテク高機能ファイバーイノベーション連携センター 助教 福田 勝利
新技術の概要
本技術は、両親媒性ポリマーを用いることでフレキシブルなプラスチック基板の親水・疎水性を問わず、透過率と導電性が膜厚によって制御可能なナノシート／有機ポリマー複合薄膜の製造方法と、それを用いた素子に関する。
従来技術・競合技術との比較
機能性ナノシートを用いた薄膜材料合成法としては、電気泳動法、LB法、静電的自己組織化法が主に用いられている。中でも、自己組織化法は成形性に富み工業的に優れた手法であるが、この応用展開は従来親水化が容易な無機基板上に限られていた。
新技術の特徴
・導電性、磁性、触媒活性等の機能性を示すシート状無機高分子“ナノシート”を使った材料設計
・共重合ポリマーを用いた機能性ナノシートの基板を選ばない製膜／表面コーティング
・平面パーコレーションを確保した1nm厚の超平滑薄膜
想定される用途
・タッチパネル用途等の透明導電性薄膜
・プラスチック材料を母体とする、シースルー型キャパシタ
・寸法安定性金属酸化物電極（Dimensionally Stable Electrode）
関連情報
・試作可能
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