シーズ技術紹介

【ナノテクノロジー・材料】 (2015/04/14公開)

◆自己規則化ナノ構造と構造色の発現

大学院工学研究院 材料科学部門
菊地 竜也 准教授

誰でも、簡単に、安価に、高い規則性を持つナノ構造を構築できるプロセス


小学生でも簡単に作製できる自己規則化ナノ構造構築プロセスを提供します。
1)アルミニウムを、2)水溶液に浸漬して、3)定電圧電解する、
このプロセスのみにより、高い規則性を持つナノ構造を作製することができます。

研究の内容


アルミニウムを電気化学的にアノード酸化(陽極酸化)すると、ナノサイズの微細な細孔が多数配列したポーラス型酸化皮膜(アルマイト、ナノポーラスアルミナ)が生成します。電解質化学種やアノード酸化条件を最適化することにより、ポーラス層のナノ細孔が自己規則化しながら成長し、極めて規則性の良いポーラス皮膜を作製することができます。また、ポーラス皮膜の生成に伴い、基板のアルミニウム上にも規則的なナノディンプル構造が生成します。ナノディンプルの直径を可視光の波長領域に制御すると、規則的なナノ構造から生じた構造色が発現します。


図1 自己規則化ナノ構造の電子顕微鏡写真


図2 ナノディンプル構造から生じた構造色。
全て同じ1枚のアルミニウム板である。

応用例


  • 光学デバイス
  • フィルタリングプロセス
  • ナノテンプレート
  • 超親水・超撥水などの表面制御
  • ナノインプリント


産業界へのアピールポイント


ご紹介したナノ構造を構築するために、高度な知識や高価な装置、複雑な加工プロセスはいっさい必要ありません。ナノ構造が勝手に「自己規則化」しますので、誰でも容易に規則的ナノ構造を構築することができます。必要な道具は、一般的な化学実験機器と直流定電圧電源のみです。

研究室ホームページ


大学院工学研究院 材料科学部門 
エコプロセス工学研究室
http://labs.eng.hokudai.ac.jp/labo/ecopro/



※お問い合わせは 北海道大学 産学・地域協働推進機構ワンストップ窓口まで

Update 2016-09-06
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