客观日本

产综研的研究小组开发高纯度纳米碳材料薄膜的简便制作法

2017年02月28日 化学材料

国立研究开发法人产业技术综合研究所(产综研)机能化学研究部门研究员神德启邦等人的研究小组最近开发出了可简易制作纳米(1纳米等于10亿分之1米)大小的微小碳材料薄膜的方法。由于使用该方法制造的薄膜几乎不含杂质,而且也不像过去的技术需要多道繁杂的工序,因此被期待使用纳米碳材料的电子产品的生产效率可得到显著提高。

由于以单层碳纳米管(CNT)为代表的纳米碳材料具备优异的电气、机械特性,重量轻、富有柔软性,在广泛的领域的利用进展顺利。纳米碳材料用于可充电电池等电子产品的时候需要实现薄膜化,其方法主要采用将材料分散在溶剂中进行加工的湿法加工(wet process)。

但是在湿法加工过程中,用于使材料分散于溶剂中的分散剂容易残留在薄膜中,这成了使导电性等性能低下的主要原因。此外,需要包括去除分散剂等繁杂的工序,因此亟需开发更为简便的高纯度的薄膜制造技术。

研究小组开发的是,将新制成的特殊的分散剂和单层CNT在有机溶剂中做成均匀状态的分散液涂抹在基板上,从基板下方通过光掩模(Photomask)照射紫外LED光20秒左右的方法。照射后,从基板上去除分散液,用有机溶剂洗净基板后,就会在光照射过的部分形成单层CNT的薄膜(膜厚20~30纳米)。

经检查,确认了形成的薄膜几乎不含分散剂。此外,通过改变分散液的浓度和光的照射时间,可以将膜的厚度控制在数十纳米到数十微米(1微米等于100万分之1米)的范围之内。据说,过去的湿法加工很难在曲面或凹凸面上实现薄膜化,而新开发的方法可以在PET树脂、玻璃、硅橡胶等多种材质和形状的基材上制作单层CNT薄膜。(完)

新开发的制造法(上图)和过去的制造法(下图)

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(转自产业技术综合研究所新闻稿)

文/客観日本編集部

新闻稿URL(日本語)
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2017/pr20170126_2/pr20170126_2.html