韓国の研究陣が水面に浮かぶ超薄膜金属回路を多様な表面に転写できるナノ転写技術を開発した。植物の葉や果物のような敏感な表面はもちろん、自動車の曲面、ロボットの表面などにも適用できる。
パク・インギュKAIST機械工学科特任教授の研究陣は、チョン・ジュンホ韓国機械研究院責任研究員の研究陣、アン・ジュンソン高麗大学教授チームと共同で「水面浮遊ナノ転写印刷」技術を開発したと15日に明らかにした。研究結果は国際学術誌「ネイチャー・コミュニケーションズ」オンライン版に3月に掲載された。
既存のナノ転写印刷技術は微細電子回路を他の表面へ移すのに用いるが、高い熱と圧力、接着剤や化学溶媒が必要な場合が多かった。このため、生体組織や植物、複雑な曲面のように損傷に敏感な表面には適用が難しかった。
研究陣は金属薄膜を水面に浮かべた後、所望の物体に移す方式を開発した。金、白金、パラジウム、ニッケルなどの金属を高分子の型上に薄く蒸着した後、一部構造を除去すると、水中で厚さ20nm（ナノメートル・10億分の1m）水準の金属薄膜が元の形状を維持したまま水面に浮上する方式である。
転写は物体を水面下に入れてからゆっくり引き上げる方式で行う。水が乾く過程で生じる毛細管力が回路を表面に密着させ、その後、分子間引力によって接着剤なしで固定される。研究陣は水をよくはじくハスの葉のような疎水性表面にも、エタノールを少量混ぜて表面張力を下げる方式で回路を転写した。
研究陣はこの技術で植物の葉と果物表面に付着できる高感度化学物質検出センサーを製作した。レモンとオレンジの表面では農薬成分であるチラムを検出し、伸縮性繊維上にパラジウムのメッシュを転写して着用型水素ガスセンサーも実装した。
パク・インギュ特任教授は「今回の技術は熱や接着剤を使いにくい表面にもナノパターンを移せる点で意味がある」と述べ、「今後、スマート農業、ウェアラブルセンサー、生体電子素子、ロボット電子皮膚などの分野で応用可能性があるとみる」と明らかにした。
参考資料
Nature Communications(2026), DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-026-70902-5