レーザプロセッシングレーザプロセッシング− 46 −キーワード連絡先メールアドレスキーワード連絡先メールアドレス［応用分野］宇都宮大学工学部 基盤工学科情報電子オプティクスコース 教授［応用分野］大阪電気通信大学 工学部電気電子工学科 教授AF-2019204-B2一般研究開発助成AF-2019205-B2一般研究開発助成レーザー加工，塑性レーザーピーニング，超高圧，偏光hgsgc_tks@me.comレーザー加工，ナノテクノロジー局所光溶接，金属ナノワイヤー，フレキシブル回路tomioka@osakac.ac.jp東口 武史富岡 明宏本研究では物理的理解をベースとした研究アプローチにより，レーザー電場（偏光），レーザーエネルギー密度およびパルス幅を最適化する. これにより，ピーニングを効果的に起こすことができるレーザー励起衝撃波の構造を理解するとともに，実加工最適条件解析法も確立でき，レーザーピーニング法に新しい技術と知見を供することができると考えている．レーザーのパルス幅と電場（偏光）を制御し，最適な衝撃波を駆動することで，熱変性のないピーニング効果を付与する．これにより，表面改質できる最適レーザー照射を行う省エネレーザーピーニングシステムを実現できると考えている．これらを踏まえ，レーザーピーニングの高効率化を指向し，1. 高繰り返しレーザーのパルス幅の制御，2. ベクトルビームの生成と偏光解析，3. 超高圧衝撃波の制御に向けた温度，密度，圧力を評価した．銀ナノワイヤー分散液をプラスチックシート上に塗布印刷して，高周波用のシートアンテナを試作した．スマートフォンのWi-Fiで使用される3GHz程度のマイクロ波周波数まで高い導電性を示すシートアンテナの制作に成功し，フレキシブル回路の電源電池を排し，代わりにワイヤレス給電を導入して軽量化できる可能性を拓いた．（１）開発した「局所光溶接」は高周波導電性の要件として証明された．「局所光溶接」により，銀ナノワイヤーのミクロな交叉点でのみエバネッセント場増強され，この光電界による熱的な「溶接」が交叉点での接触電気抵抗を大幅に下げる点が新規である．（２）低濃度分散液を使って凝集体発生を抑制した上で，複数回銀ナノワイヤーを塗り重ね均一な導電性経路を形成することにより，マイクロ波周波数まで高い導電性を実現できた．これら２つの機械加工的な着想をナノテクノロジーに導入したことが，本研究に成果をもたらした．時間波形と偏光の最適化によるレーザーピーニング用高繰り返し超高圧衝撃波の制御局所レーザ溶接による金属ナノワイヤー極細配線の実現と皮膚貼付け型フレキシブル回路への適用
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