硬度30倍に…自己修復するシリコーン薄膜、早稲田大学が開発

早稲田大学の宮本佳明助手と松野敬成講師、下嶋敦教授らは、自己修復機能をもつ硬いシリコーン薄膜を開発した。硬度はポリジメチルシロキサン(PDMS)の30倍に向上した。80度Cで修復機能を確認。揮発成分が生じないため周辺を汚染しない。電子部品などの保護コーティングに提案していく。

薄膜中に有機シロキサンとPDMSの多層構造を作る。まず炭素が主体のPEOとケイ素が主体のPDMSがつながった高分子を作り、有機シロキサンと混ぜて層状構造を作る。この薄膜を大気下・170度Cで焼成するとPEOが失われてPDMSが残る。すると有機シロキサンとPDMSが積層された薄膜が形成される。

この多層薄膜に反応性の高いシラノレート基を導入する。するとシロキサンが切断されても結合が組み換えられてつながる。実験では80度C湿度40%の条件で傷が修復された。PDMSにシラノレート基を導入すると、小さな環状シロキサンが発生し揮発する問題があった。新材料は長く安定し、保護膜に利用できる。現在は修復に水蒸気や加熱が必要。より温和な条件で修復する材料を開発する。

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