千葉大学分子キラリティー研究センターの尾松孝茂教授、宮本克彦准教授、青木伸之教授、千葉大学大学院融合理工学府の魏榕さん、川口晴生さん、佐藤魁哉さん、甲斐清香さん、北海道大学大学院工学研究院の森田隆二教授、山根啓作准教授、大阪公立大学大学院理学研究科の柚山健一講師、大阪大学大学院基礎工学研究科の川野聡恭教授らの共同研究グループは、金ナノ微粒子が分散する懸濁液（金ナノインク）に光渦(注1)を照射することで、従来のインクジェット技術の限界を凌駕する微小なドットが印刷できることを実証した。さらに印刷されたドットの内部は金ナノ微粒子が高濃度に充填されていることを発見した。この結果は熱処理しなくても高い電気伝導を示す高精細な金ナノインク印刷が可能であることを示唆するとのこと。

　この印刷技術は、半導体インク材料や他の金属インク材料にも適応できるため、次世代プリンタブルエレクトロニクス技術の基盤技術としてフレキシブル回路の量産技術などへ発展することが期待される。
本研究成果は、2024年3月11日（現地時間）に学術誌APL photonicsにてオンライン掲載された。

●研究の背景
　近年、電子デバイスのフレキシブル化や製造のオンデマンド化の需要の高まりに伴い、半導体・電子製品などを印刷（プリンティング）して製造するプリンタブルエレクトロニクス技術に注目が集まっている。

　しかし、従来のインクジェット印刷技術ではノズルが目詰まりを起こすため、高粘度材料の印刷が困難であった。それを可能にしたのが、レーザー誘起前方転写法(注２) （Laser-Induced Forward-Transfer: LIFT）である。LIFTは、パルスレーザー加熱によってドナー膜（転写したい材料）に形成されたキャビテーションバブル（液体中で圧力の急激な変化によって発生する微小な気泡）の膨張・収縮によってドナーの液滴が吐き出されてレシーバー基板に転写される現象で、次世代プリンタブルエレクトロニクスの印刷手法として期待されている。

　しかし、LIFTはドナー物質の液滴が吐出される方向を制御することは原理的に不可能だった。この課題を克服するため、研究チームは光渦と呼ばれる特殊なレーザー光を用いた光渦レーザー誘起前方転写法（光渦LIFT）を考案した（図1）。光渦はらせん状の波面を持つ光波の総称であり、照射した物質にトルク（軌道角運動量）を与えることが知られています。光渦の軌道角運動量がLIFT現象によって吐出された液滴を自転させる。その結果、液滴が安定して直進飛翔するため、より精密にプリントすることが可能になるという。

プレスリリースサイト：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000818.000015177.html