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(In Japanese)微小金属構造体

Patent code P170014119
File No. (S2014-0753-N0)
Posted date May 10, 2017
Application number P2016-515932
Patent number P6108256
Date of filing Apr 17, 2015
Date of registration Mar 17, 2017
International application number JP2015061796
International publication number WO2015166816
Date of international filing Apr 17, 2015
Date of international publication Nov 5, 2015
Priority data
  • P2014-093361 (Apr 30, 2014) JP
Inventor
  • (In Japanese)鎌田 香織
  • (In Japanese)朴 貞子
  • (In Japanese)彌田 智一
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人東京工業大学
Title (In Japanese)微小金属構造体
Abstract (In Japanese)
【課題】
  生物組織の表面に金属層を被覆することに基づいて得られる微小金属構造体において、精緻な形状を達成し得るものを提供すること。
【解決手段】
  微小金属構造体を製造するに際し、テンプレートとして珪藻類を用い、その表面をメッキ処理にて金属被覆する。金属層20,30にて形成される構造は、円形の第1面41、および第1面の径と同じ径をもつ円形の第2面42を有し、第1面41および第2面42が間隔をもって平行に相互離間した中空円盤となるよう構成される。その第1面41には、円形における中心から円周に向かう方向に沿って、第1細孔41aが規則的に複数配設される。このように構成される微小金属構造体では、金属被覆の質が向上し、精緻な形状が達成され得る。
【選択図】
 図14
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

近年、生物組織をテンプレート(鋳型)とし、生物組織特有の形状をそのまま写し取る、所謂バイオテンプレート技術が開発されてきている。生物組織は、複雑で秩序的形状を有しているため、このバイオテンプレート技術によれば、写し取った構造体形状に応じて、特有の性質発現が期待される。特に、生物として微生物を用いることで、構造体として、ナノまたはマイクロメートルスケールの精緻な形状が達成される可能性が大きい。

一般に、種々産業分野において、微細かつ緻密な加工が要求される場合が多い。たとえば、光学分野では、偏光(偏波)の制御や電磁波の吸収(遮蔽)に対し、構造体を介して電磁波を処理する手法が知られている。その構造体においては、より高度な電磁波処理をめざして、より微小で精緻な形状が求められている。

この観点から、これまでの機械的な精密加工に代えて、上述のバイオテンプレート技術の応用が、期待されている。たとえば、下記特許文献1には、微細な藍藻に金属被覆する事例が、開示されている。この藍藻は、単位構造として微小なコイル形状を呈しており、所定の線径・巻き数・ピッチ・巻き方向を有している。この藍藻の表面に金属層を被覆することにより、上記コイル形状がそのまま写し取られる。この被覆としては、無電解メッキ処理が用いられている。これにより、上記コイル形状を備えた、金属の微小な構造体が取得され得る。この取得された構造体を用い、電磁波遮蔽(吸収)体をアセンブリすることで、その構造特有の吸収特性が発現し得る旨が開示されている。以下、生物組織の表面に金属層を被覆することを、「金属被覆」と称呼する。また、この金属被覆にて得られる微小な構造体を、「微小金属構造体」と称呼する。

また、下記非特許文献1および非特許文献2には、微細な珪藻に金属被覆する事例が、開示されている。この珪藻は、単位構造として所定の面に微小な細孔を有している。この珪藻への金属被覆により、上記細孔に対応する凸部を備えた面形状がそのまま写し取られ、微小金属構造体が取得され得る。上記2つの金属被覆には、無電解メッキ処理が用いられている。これらの微小金属構造体の特性として、電磁波のGHz帯周波数と誘電率との関係や、赤外領域の波長と透過率との関係が、開示されている。

また、下記非特許文献3および非特許文献4には、微細な珪藻に金属被覆する事例が、開示されている。非特許文献1および2に記載のものと同様の面形状がそのまま写し取られ、微小金属構造体が取得され得る。これら2つの金属被覆には、化学蒸着処理が用いられている。これらの微小金属構造体に対し、光が照射されることで、構造特有の表面プラズモン共鳴や、表面増強ラマン散乱が発現し得る旨が開示されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、金属層にて所定の構造をなす微小金属構造体に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
テンプレートとしての珪藻類の表面をメッキ処理にて被覆する金属層を備え、
前記金属層にて所定の構造をなす微小金属構造体において、
前記所定の構造は、
円形の第1面、および前記第1面の径と同じ径をもつ円形の第2面を有し、前記第1面および前記第2面が間隔をもって平行に相互離間した中空円盤となるよう構成され、
前記第1面は、
前記円形における中心から円周に向かう方向に沿って、第1細孔が規則的に複数配設されるよう構成されることを特徴とする微小金属構造体。

【請求項2】
 
請求項1に記載の微小金属構造体において、
前記第2面は、
前記第1細孔よりも径が大きい第2細孔が複数配設されているよう構成されることを特徴とする微小金属構造体。

【請求項3】
 
請求項1又は請求項2に記載の微小金属構造体において、
前記金属層は、
金、銀、銅、ニッケル、コバルト、およびアルミニウムの群のうち、少なくとも1つ以上の金属で構成されることを特徴とする微小金属構造体。

【請求項4】
 
請求項3に記載の微小金属構造体において、
前記金属層は、
前記テンプレートとしての珪藻類の表面から外側に向かう方向に沿って、第1層と、第2層とを少なくとも備え、
前記第1層を構成する金属は、そのイオン化傾向が、前記第2層を構成する金属のものよりも大きい金属であることを特徴とする微小金属構造体。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2016515932thum.jpg
State of application right Registered
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