可視光を使って導電性プラスチックから電極を作る

January, 5, 2026, Linköping--可視光は、危険な化学物質を使わずに導電性プラスチックから電極を作るために利用可能である。これはリンショーピング大学とルンド大学(Linköping and Lund universities)の研究者による新しい研究で示されている。電極は異なる種類の表面に作ることができ、新しいタイプの電子機器や医療用センサの導入が可能となる。

「これはある種の突破口だと思う。よりシンプルで高価な機器を必要としない電子機器を作るもう一つの方法である」と、Linköping University有機電子研究所(LOE)の助教授、Xenofon Strakosasは話している。

LOEの研究者たちは、導電性プラスチック(共役ポリマとも呼ばれる)を用いて、医療や再生可能エネルギーなどの分野で新技術の開発に取り組んでいる。共役ポリマは、金属や半導体の電気的特性とプラスチックの柔軟性を組み合わせている。

ポリマは長い炭化水素の鎖から成る。鎖の各環節はモノマと呼ばれる。モノマが結合すると、ポリマが形成される。このプロセスは重合と呼ばれ、強力で時に有毒な化学物質を用いて行われるため、この技術を医療などでスケールアップし活用する能力が制限される。

特殊モノマ
Campus Norrköpingの研究チームは、LundやNew Jerseyの研究者と協力し、可視光のみで重合が起こる方法の開発に成功した。これは研究チームが開発した特別に設計された水溶性モノマのおかげで可能なっている。したがって、有害な化学物質や有害な紫外線、その他の処理を必要とせずに電極を製造する。

「ガラスや繊維、さらには皮膚など、様々な表面に電極を作ることができる。これにより、はるかに幅広い応用範囲が開かれる」(Xenofon Strakosas)。
実際には、モノマを含む溶液を基板上に置くことができた。例えばレーザやその他の光源を用いて、表面に直接複雑なパターンの電極を作ることができる。重合されていない溶液は洗い流せば電極が残る。

「材料の電気的特性が最前線にある。この物質は電子とイオンの両方を輸送できるため、自然に体とコミュニケーションを取ることができ、その穏やかな化学反応が組織が耐えることを保証する。これは医療応用において極めて重要な組み合わせである」と、LOEの研究者、Angewandte Chemie誌に掲載された論文の筆頭著者Tobias Abrahamssonは話している。

新型電子機器
研究チームは、麻酔を受けたマウスの皮膚に直接電極を光パターン化することでこの技術をテストした。結果は、従来の金属製EEG電極と比較して低周波脳活動の記録に明確な向上を示した。

「この方法は多くの異なる表面で機能するため、衣服に内蔵されたセンサも想像できる。さらに、この方法は有害な溶剤を使わずに有機電子回路の大規模製造にも応用できる」(Tobias Abrahamsson)。