銅へのプラズマ処理
銅は、高い導電性と延性を有することから、エンジニアリング研究の分野で広く使用されています。
プラズマ処理を施すことで、電子顕微鏡（EM）グリッドへの試料密着性の向上、フレキシブルエレクトロニクスにおけるインクの密着性改善、エネルギー研究で使用される銅ナノ構造の汚染除去など、幅広い用途で銅表面の性能を向上させることができます。
表面の親水性を高め、有機汚染物を除去することで、プラズマ処理はより清浄で信頼性の高い銅表面を実現します。
以下では、Harrick Plasma社のプラズマクリーナーが電気工学、バイオメディカル工学など、多様なエンジニアリング分野で新たな研究開発を支えている事例をご紹介します。
電子顕微鏡（EM）用銅グリッドのプラズマ処理
電子顕微鏡観察（TEMやクライオ電子顕微鏡：cryo-EM）でナノ粒子やペプチドを観察する前に、銅製グリッドはプラズマ処理されるのが一般的です。
プラズマ処理によりグリッド表面が親水化し、水系試料が均一に広がりやすくなります。また、観察時のアーティファクト（偽像）の原因となる汚染物質を除去する効果もあります。
Harrick Plasma社のすべての装置で、さまざまなメッシュや開口サイズのEMグリッドをプラズマ処理することが可能です。
図1： 透過型電子顕微鏡（TEM）およびクライオ電子顕微鏡（cryo-EM）におけるプラズマ処理の活用例
銅ナノ粒子膜形成のための基板プラズマ処理
銅ナノ粒子（Cu-NP）インクは、ウェアラブルセンサーやRFIDタグといったフレキシブル電子機器の電極印刷に利用されています。これらの電子デバイスでは、電極と基板の強固な密着が構造的安定性を保つために重要です。
プラズマ処理を行うことで、基板表面の汚染を除去し、電極インクが密着しやすい清浄な表面を形成できます。
ポリイミド（PI）、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）、液晶ポリマー（LCP）、ポリフタルアミド（PPA）などの有機基板に対し、プラズマ処理後にCu-NPインクをドロップキャストまたはインクジェット印刷することで、密着性が大幅に向上します。
ナノスケール銅（ナノワイヤ、ナノ粒子など）のプラズマ処理
プラズマ処理された銅ナノ構造体は、触媒や電池材料など、エネルギー関連研究の多くの分野で重要な役割を果たしています。
こうしたナノ構造では、有機汚染のない清浄な表面が望まれます。
Chenらは、Harrick Plasma社の「Expanded Plasma Cleaner」を用いて、銅ナノワイヤ（Cu NW）膜から不要なニトロセルロースを除去しました。
また、Foucherらは「Basic Plasma Cleaner」を使用し、ニッケル–銅ナノ粒子（NiCu NPs）表面から有機配位子を除去しました。
Yanらは、酸化銅ナノワイヤ（CuO NW）をプラズマ処理した結果、水接触角が0°となり、極めて高い親水性が得られたことを報告しています。
バルク銅のプラズマ処理
プラズマ処理は、バルク銅の表面特性の改質にも有効です。
銅は高い導電性と延性を持ち、海洋・エネルギー分野で広く利用されていますが、海水環境下での腐食や液体の付着、高い摩擦係数といった課題があります。
これらを改善するため、耐腐食性・撥液性・低摩擦性を持つ高分子コーティングが施されますが、基板である銅との密着性が重要です。
Harrick Plasma社の卓上型プラズマクリーナーは、銅表面を親水化することでコーティングの密着性を向上させ、有害な薬品を使用せずに有機汚染を除去します。
その他の銅へのプラズマ処理応用
Harrick Plasmaのユーザーによる研究では、さまざまな銅応用例が報告されています。
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Edalatpourら：マイクロパターン銅板を用いた熱ダイオード研究で、失われた親水性を「Expanded Plasma Cleaner」で回復。
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Sarfrazら：水素化硫黄（H₂S）センサー開発において、金電極上に印刷した酢酸銅（CuAc）膜をプラズマ処理し、検出性能を大幅に向上。
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Liら：酸化銅表面に蓄積した揮発性有機化合物（VOC）を調査。プラズマ処理により接触角が減少し、分散表面エネルギーが上昇。
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Gogginら：銅箔上に成長したグラフェンや六方晶窒化ホウ素（h-BN）試料の背面に付着した不要物を除去するため「Basic Plasma Cleaner」を使用。
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Gaoら：海洋業界の潤滑油に含まれる銅イオン（Cu²⁺）検出のため、PDMSとガラスをプラズマ接合して作製したマイクロ流体デバイスを開発。蛍光強調型ペロブスカイト量子ドットをプローブとして使用。
これらの事例は、プラズマ処理が銅の表面改質・接合・分析において幅広く活用できることを示しています。