A1の陽極酸化皮膜をレジストとする磁気繊毛の微細加工と繊毛運動マイクロ搬送機構

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10450126
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 山崎 二郎 九州工業大学, 工学部, 教授 (40108668)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 太屋岡 篤憲 北九州工業高等専門学校, 助手 (60236768) ; 本田 崇 九州工業大学, 工学部, 講師 (70295004)
• Keywords: 酸極酸化法 / 磁気繊毛 / 高アスペクト比 / 微細加工 / マイクロマシン

Research Abstract

本研究の目的はAlの陽極酸化によって得られるアルミナ絶縁皮膜をフォトファブリケイションのレジストとして利用する磁気繊毛の高アスペクト比微細加工法を開発し、磁界印加で針先の位置を3次元で制御できる、医用工学のためのマイクロキャピラリーシステムの実現を試みている。
(1) 磁気繊毛の高アスペクト比微細加工法
Al基板をフォトリソグラフィーの露光に相当するプロセスをAl基板への通電により行い、磁界印可により通電路を制御する事でポーラスアルミナレジストをパターニングする磁性体の高アスペクト比微細加工法を開発した。耐酸性の金属製マスクを使用することにより、直径10μm、長さ200μmのアスペクト比20の磁気繊毛が整然と配列膜の作製に成功した。
(2) マイクロキャピラリ作製のプロセス技術
通電電流により露光されるされるアルミナレジストを利用してマイクロキャピラリをパーマロイ磁性体で形成するプロセス技術の開発およびパイプの内部に0.2μmのギャップでピストンを形成し、磁気的に駆動できる注射針の作製を試みた。
(3) 磁気繊毛による繊毛運動搬送機構
直径3μmの磁気繊毛の繊毛運動による搬送機構を開発する。。磁気繊毛のアスペクト比を100(直径3μm、長さ300μm)程度に選び、繊毛にフレキシビリテーを付与すると、磁界印加により頭振り運動をさせることが出来る。また磁界の絶対値を変化させると繊毛の頭の高さが変化するので3次元の運動も可能となる。試験的に0.1mm直径の磁気繊毛を有する3mmx3mmの平面基板を作製して、繊毛運動による2次元の搬送機構を作製した。