スマートインターフェイスグループ

2023.04.01 更新

低エネルギー性と可逆性という次世代のエコインテグレーションの手法に基づき、インターコネクト界面をデザインし、実現する事を目的としています。特に、1) 自然界の知恵を取り入れたバイオミメティクス接合等の新しい手法、2) 環境にやさしい異種材料インテグレーションプロセス開発、3) 植物構造模倣による応力吸収構造を開発します。

専門分野・研究対象

接合、環境調和型技術

バイオミメティクスによる可逆的接合技術の開発/　細田奈麻絵

自然界のしくみを取り入れながら、新しい発想の接合技術開発を行っています。自然のしくみを取り入れることにより、循環性の向上、高効率・省エネルギー化などが期待されています。
  • 落葉のように自発的に剥離する接合界面の開発
  • 昆虫やヤモリの接着・剥離に優れた足裏のしくみを調査し、技術に応用
  • ハムシやテントウムシが泡を利用して水中を歩行できることを発見し、泡を利用した水中接着機構を開発

落葉の機構とその応用 (a)落葉の離層の仕組み。(b)落葉型の可逆的接合の模式図。

高機能IoTのための環境に配慮した低温大気圧ハイブリッド接合技術/　重藤暁津

図1(a) 軽量ハイブリッドかつスマートな構造材料の概念
(b)水などの架橋性物質蒸気を含有する窒素雰囲気での真空紫外光表面改質手法による有機 – 無機 ハイブリッド接合界面 : 150℃以下,大気圧で接合達成.

昨今,有機材と無機材の組み合わせによる軽量構造材を用いた自動車などでは,安全性担保のために多種多様な電子デバイスを搭載しているが,その多くは剛直なモジュールを機械的に構造材に接続する方式を採用しており,シビアな実働環境における信頼性に課題を残す.可撓性電子基板と有機構造材料には元々共通した材料が用いられていることから,材料と加工スケールに拘らない一括接合手法を開発することで,電気的機能を内包した軽量・高信頼性かつスマートな構造材料が実現される.そのためには接合プロセスの低温大気圧化が必須で,以下の検討を行っている.
 
  1. 異種材に汎用的な極薄架橋層構造の設計と形成プロセスの確立
  2. 接合界面微細構造の明確化,接合信頼性評価
  3. 耐水性やリサイクル性 (離断性) などの機能の付加

Fabrication and Analysis of 3-D Laser Printed Functional Structures/　クリストファー　マーサ

3-D printed auxetic lattice structure

 The geometry of an engineering structure can have a marked influence on the physical and mechanical performance of that structure in service. For example, structures can be designed to exhibit low thermal expansion behavior or improved impact resistance. The purpose of this research is to fabricate a variety of metallic three-dimensional functional lattices and structures via laser printing, and then to study the mechanical performance of the printed structures. The ultimate goal of the work is improved functionality and safety in a range of practical engineering applications.
  • Low Thermal Expansion Lattice Structures
  • Auxetic Lattice Structures 
  • Plant Branching Structures

グループリーダー

細田 奈麻絵

(ほそだ なおえ)

グループメンバー

Christopher Mercer

(クリストファー　マーサー)

グループメンバー

重藤 暁津

(しげとう あきつ)

関連ファイル・リンク

お問い合わせ先

表面・接着科学グループ
〒305-0044 茨城県つくば市並木1-1
E-Mail: HOSODA.Naoe=nims.go.jp([ = ] を [ @ ] にしてください)