透明なペーパーエレクトロニクスへの応用を目的としたセルロースナノファイバー紙表面の導電性均一接続ネットワーク
Uniformly connected conductive networks on cellulose nanofiber paper for transparent paper electronics
2014年3月21日 NPG Asia Materials 6, e3 (2014) doi:10.1038/am.2014.9
ペーパーエレクトロニクス：銀がもたらす希望の光
紙は、歴史を通して古くから多くの目的に使われてきた極めて有用なセルロース系材料であり、その有用性は今も変わっていない。紙は、フレキシブルエレクトロニクス用の基板としても研究されてきたが、従来の紙は、この分野で要求が高まっているような透明性を持たないため、実用化は難しいとされていた。そんな中、大阪大学の能木雅也准教授および古賀大尚特任助教を中心とする研究チームは今回、彼らが以前開発した透明な紙に導電性材料をコーティングすることで、その実現に一歩近づいた。この透明な紙は、従来の紙の主成分であるマイクロメートルスケールのセルロース繊維よりもはるかに細かい、ナノメートルサイズの繊維でできた、セルロースナノファイバー系材料である。導電性材料としては、すでにプラスチック基板を用いた透明フレキシブルエレクトロニクスで有望なことが明らかになっている、銀ナノワイヤーやカーボンナノチューブを用いた。研究チームは、こうした銀ナノワイヤーやカーボンナノチューブを簡便なろ過法で「セルロースナノペーパー」に析出させることで、プラスチック系基板でよく起こる不均一分布を避け、均一ネットワークを形成することに成功した。作製したフレキシブル材料は、良好な導電性と光透過性を示した。
Paper electronics: Silver lining
Paper has been used throughout history for numerous purposes and continues to be extremely useful. The cellulose-based material has even been investigated as a support for flexible electronics. Traditional paper, however, does not provide the transparency that is increasingly sought after in this field. Now, Hirotaka Koga, Masaya Nogi and co-workers from Osaka University, Japan, have coated a type of transparent paper that they previously developed with conductive materials. Their paper is based on cellulose nanofibers rather than the microfibers from which traditional paper is composed. The team used silver nanowires or carbon nanotubes as the conductive material—both show promise in transparent flexible electronics that employ plastic substrates. By depositing the silver or carbon on the ‘cellulose nanopaper’ through a simple filtration process, the researchers obtained uniform networks, thus avoiding the uneven distribution that typically occurs with plastic-based substrates. The resulting flexible materials showed good conductivity and optical transparency.
