身体に貼り付けられる電子回路……山形大、食品ラップより薄いフィルムで作製 | RBB TODAY

身体に貼り付けられる電子回路……山形大、食品ラップより薄いフィルムで作製

 山形大学有機エレクトロニクス研究センターの時任静士卓越研究教授と福田憲二郎助教らのグループは、世界で初めて、2種類のインクを用いて印刷により世界最大面積・世界最薄の電子回路の作製に成功した。山形大学が1日、発表した。

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集積回路の外観写真(サイズ:200×200mm)
  • 集積回路の外観写真(サイズ:200×200mm)
  • トランジスタの断面構造の模式(パリレン-C:厚さ~1ミクロン)
 山形大学有機エレクトロニクス研究センターの研究グループは、食品ラップの厚みの10分の1のフィルム上にトランジスタ回路の作成に成功した。作製した電子回路を腕に貼りつけ腕を動かしても、トランジスタの作動信号には変化がない。山形大学が1日、発表した。

 同センターの時任静士卓越研究教授と福田憲二郎助教らのグループは、2種類のインクを用いた印刷により、世界最大面積(ハンカチ大、約20cm×20cm)で、世界最薄(食品ラップの厚みの10分の1、約1μm=1000000の1m)のフィルム上に、世界で初めてトランジスタ回路の作成に成功した。フィルムを手でくしゃくしゃにしても、また、広げても回路が作動することを実証した。

 柔らかく大きな面積のトランジスタ回路を印刷で作成でき、人体の一部、枕、シーツ、衣類に貼りつけても違和感が少ない。将来は、自宅のプリンターで個人のニーズにあったヘルスケア用のセンサー作製への応用も考えられる。

 従来のトランジスタはシリコンを用いて作成されており、重く、曲げられず、くしゃくしゃにもできず、また印刷で作製することはできなかった。時任教授と福田助教らのグループはすでに、ポリエチレンテレフタレート(PET。PETボトルの原料)シートの上に、半導体インク(有機)と導電性インク(銀ナノ粒子)の2種類のインクを用いて、印刷でトランジスタ回路を作製できることは報告していた。しかしPETシートの湾曲性は数ミリ程度で、食品ラップフィルムのように柔らかくはなかった。

 本研究では、世界最大・世界最薄の電子回路の作製について、ガラス板の支持基板の上に世界最薄のフィルムをまず形成させ、印刷したあとで、ガラス支持基盤から剥離させる手法を開発した。さらに、表面平坦化処理、有機半導体のインクと、電気を流す銀ナノ粒子のインクの2種類を用いたインクジェットプリンティング法で、線幅5μmで印刷することに成功した。また、作製した電子回路を腕に貼りつけ腕を動かしても、トランジスタの作動信号に変化がないことを実証した。
《高木啓》

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