機能性フィルムの表面歪み計測法を開発 -ウェアラブル端末やフレキシブルディスプレイ製造に威力-

要点

• 大きく曲がるフィルムの表面歪みを簡便に定量計測できる手法を開発
• 柔軟なフィルムの曲げ歪みは従来の硬い材料とは大きく異なることを発見

概要

東京工業大学資源化学研究所の宍戸厚准教授、赤松範久大学院生、東京大学大学院新領域創成科学研究科の竹谷純一教授、九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所藤川茂紀准教授らの研究グループは、機能性フィルムの簡便な表面歪み計測法を開発した。光を回折するグレーティング（用語1）をフィルム表面にラベル化することにより、フィルムの曲げによる表面歪み（用語2）を簡単に定量計測できることを明らかにしたもの。

さらに、光応答性を有するフィルムやシリコーンゴムからなる積層フィルムが従来の固体力学から大きく乖離した変形挙動を示すことを見いだした。これは、柔軟な材料の力学（ソフトメカニクス）が、硬い材料を扱う従来の固体力学とは大きく異なることを表すものである。ソフトメカニクスの進展に伴い、ウェアラブルデバイスやフレキシブルディスプレイ開発に弾みがつくと期待される。

ウェアラブル端末やフレキシブルディスプレイの開発には機能性を有する柔軟なフィルムの積層化が必要だが、これまでは変形や破壊を防ぐ鍵となる表面歪みの簡便な計測法がなかった。

この成果は、20 日に英国の科学誌「サイエンティフィック・リポーツ（Scientific Reports）」（電子版）に掲載される。

フィルムの曲げ変形に伴う表面の膨張と収縮。
同じフィルムでも異なる外部刺激によって表層の歪みは全く異なる。柔らかい材料特有の力学が存在することを明らかにした。

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• 宍戸研究室-資源化学研究所 高分子材料部門
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