| Research Abstract |
マイクロ・ナノスケールレベルにおけるセンシング・コントロール技術をon-chip化した次世代マイクロ熱流体デバイスの開発には,固液界面における分子・原子状態をin-situモニタリング可能とする技術,液液界面における(電気)化学反応の定量的センシング,そして分子レベルの選択的拡散輸送技術が求められている.本年度は,マイクロチャネル内緩衝液のpH,および壁面ゼータ電位の,マイクロ粒子画像流速計(マイクロPIV)を用いた時空間計測技術の開発,新たなコントロール技術として光ピンセット方式を応用したナノスケール粒子制御技術,更に,固液界面近傍での物質濃度と分子運動・束縛状態を核磁気共鳴(NMR)信号と分子動力学法との結合で算出する新たな界面分子NMR計測を確立することを目的として,界面分子NMR計測の基盤技術の構築を行った.マイクロPIVで計測を行う際,トレーサ粒子であるサブミクロン粒子の粒子速度は,緩衝液のpHに依存しているため,粒子速度・pH相関関係をあらかじめ求めておくことにより,マイクロPIVによるpH時空間計測を可能した.界面分子モニタリングデバイスとしての界面分子NMR計測のために,極微細領域からのNMR信号取得が可能な小型表面型NMR受信コイルを試作した.コイル直径を0.5mmから2.0mmまで変化させ,共振回路を含めたQ値の評価を行い,更に,表面型コイルの感度特性として,Q値と信号雑音比も評価した.また,標準試料によるT1,T2緩和時定数の検証実験を行い,従来型の大型ソレノイドコイルと小型表面型コイルとの結果を比較し,定量的計測法の確立を行った.これにより,微細コイルでは,試料内均一磁場領域が相対的に拡大し,緩和時定数が長くなることが示された.
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