客觀日本

日本產綜研製作出熱傷害極小的蜻蜓複眼式模具

2025年01月20日 機械/機器人

日本國立研究開發法人產業技術綜合研究所的竹村謙信主任研究員和本村大成研究團隊的成員開發出了一種在室溫下製作精細結構模具的技術。研究人員通過防止構造崩潰,成功製作了蜻蜓複眼形狀的模具。這種具有精細結構的優秀性質容易應用於工業領域。

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在模具中注入樹脂形成複眼型鏡片(供圖:產綜研,著作權:CC BY-SA4.0)

生物體具有奈米(奈米為十億分之一米)級的微小「奈米結構」。有些奈米結構具有防水性和粘合性等有用的性質。為了實現工業生產,需要有一種精密加工技術,能夠將原型奈米結構以低成本克隆到模具上。

普通模具製造是將金屬微粒噴射向原型來製造薄膜的。但由於與微粒一起噴射的電子等產生的熱量影響,原型的結構有時會受到破壞。

竹村主任研究員等開發出一種不讓電子等與原型發生碰撞、隻噴射微粒的技術。研究人員以蜻蜓複眼為原型,製作出了作為模具基礎的微粒薄膜。之後在薄膜上鍍上鎳,在保持蜻蜓複眼結構的情況下製作出了模具。在模具中注入樹脂等材料,便製作出了蜻蜓複眼形狀的鏡片。

鏡片上每隻眼睛的直徑約為40∼60微米(微米為百萬分之一米)。同時再現了鏡片表面起到防霧作用的奈米級凹凸。使用這種技術,今後不僅是奈米結構,以往無法克隆到模具上的熱敏性材料也有望製作出原型。

原文:《日本經濟新聞》、2024/12/17
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
期刊:Advanced Materials Interfaces
論文:Dragonfly-Inspired Compound Eye Lens with Biomimetic Structural Design
DOI:10.1002/admi.202400480