本研究では、液相法におけるチタニアの中間体(チタニアゲル)の構造解析を通して、金属酸化物ゲル構造の制御を行う。本研究の目的は、優れた熱変形性を有し、型押し印刷可能なプリンタブル-チタニアゲルの創製を目指すことである。令和３年度の目的は、プリンタブルチタニアゲルの作製とチタニアゲルの構造解析を行うことである。
前年度で得られたプリンタブル-チタニアゲルの候補に対して、パターン性能を評価した。パターン性能の評価は、ナノインプリントによるナノ・マイクロパターンの形成によって行った。有機金属分解法から作製した酸化物ゲルが良好なパターニング性能を示すと予想していたが、有機金属分解法から作製したチタニアゲルでは十分なパターニング性能を示さなかった。様々なチタニアゲルに対するパターニング性能評価の結果、チタニア溶液中の加水分解反応を進めたチタニアゲルが良好なパターニング性を示すことを見出した。現在では、1um以下のラインアンドスペースのチタニアゲルパターンを得ることに成功した。優れたパターニング性能を示したチタニアゲル、ならびにパターニング性能を示さなかったチタニアゲルに対して、高エネルギーX線回折によるチタニアゲルの微細構造解析を進めている。
本年度の研究の結果、チタニアゲルの成形性を大きく向上させることに成功し、プリンタブルチタニアゲルの候補を得ることができた。これらの結果は新たなプリンタブルゲルを創製する上での重要な知見となる。