極薄柔軟板ガラス材料の加工技術の開発及びその応用の開拓

ガラス材料は物理的、化学的に優れた特性を有し、高耐熱・高純度・高絶縁・高耐圧が求められる半導体をはじめ幅広い産業で使用されています。特にその厚さが数マイクロメートルから数十マイクロメートル程度の極薄板ガラスは様々の応用において高い優位性を示し、今後の需要増加が考えられます。しかし、従来のガラス加工技術を極薄板ガラスに適用すると、前処理、固定、洗浄などの間に破損やひび割れが発生するリスクが高いことが問題となっています。そこで、当ラボでは超短パルスレーザー技術を用い、熱衝撃を抑えながら極薄板ガラスを加工する手法を開発しました。

マイクロガラスフィルターを用いた全ガラス製細胞培養デバイスの開発

ガラスは物理的、化学的に安定なため、全ガラス製マイクロ流体デバイスに培養した細胞を用いた分析技術が生命科学研究分野において期待されています。これまで、全ガラス製マイクロ流体デバイスを用いた培養では導入された細胞に十分なガスと栄養を供給することが困難でした。本研究ではフェムト秒レーザーにより穴あけ加工を施した極薄板ガラスフィルターを用いて全ガラス製細胞培養デバイスを開発しました。

極薄板ガラスを用いた全ガラス製薄膜圧力センサーの開発

圧力による薄膜の微小変形を利用した小型薄膜圧力センサーは科学、工学研究分野において重要な役割を果たしています。しかし、従来のセンサーには耐熱性、耐酸・アルカリ性、透明性に問題がありました。本研究では従来の薄膜式圧力センサー原理と極薄ガラス加工技術を融合し、800度の高温や酸、アルカリ環境において使用可能な気液両用全ガラス製薄膜圧力センサーを開発しました。