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

エンタープライズハードウェア

2014年7月2日（水） 14時17分

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　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》