2015 Fiscal Year Annual Research Report
複合マイクロ粒子機能構造体生産のための局在光制御セルインマイクロファクトリの開発
| Project/Area Number |
15H02214
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
高橋 哲 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (30283724)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高増 潔 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70154896)
道畑 正岐 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教 (70588855)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | マイクロファクトリ / ナノマイクロ加工 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
光エネルギーが本来有している遠隔制御性・並列処理性・多重情報伝搬性と対象物体との相互作用で局在生成される近接場フォトンの能動的作用・受動的応答を利用して，数マイクロメートル程度の精密機能部品・デバイスを自律的に製造可能な数mm～数10mmスケールの超小型工場（セルインマイクロファクトリ）コンセプトの実現を目指す．具体的には化学的アプローチでは困難な多種マイクロ粒子複合による多機能マイクロデバイス（複合マイクロ粒子機能構造体）生産を実現する動的局在光場並列制御型セルインマクロファクトリの開発を目的とする．本年度の具体的な研究実績を羅列すると以下のようになる．
(27-1)マクスウェルの方程式に基づいたマイクロ粒子トラッピング特性解析シミュレータを構築し，集光ビーム放射圧による三次元的位置決め特性を明らかにした．(27-2) 放射圧基礎光学系を構築し，任意のマイクロ粒子の捕捉，移動を実現した．(27-3)光触媒ナノ粒子混合溶液を用いることでマイクロ粒子間の組み立ての可能性を実験的に示した．(27-4)ブラウン運動擾乱を受けるマイクロ粒子位置の高精度測定のため，後ろ側焦点面法の計測感度向上法を提案し，理論解析により有効性を示した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
以上の成果を達成したため．
(27-1)マクスウェルの方程式に基づいたマイクロ粒子トラッピング特性解析シミュレータを構築し，集光ビーム放射圧による三次元的位置決め特性を明らかにした．(27-2) 放射圧基礎光学系を構築し，任意のマイクロ粒子の捕捉，移動を実現した．(27-3)光触媒ナノ粒子混合溶液を用いることでマイクロ粒子間の組み立ての可能性を実験的に示した．(27-4)ブラウン運動擾乱を受けるマイクロ粒子位置の高精度測定のため，後ろ側焦点面法の計測感度向上法を提案し，理論解析により有効性を示した．
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度，単粒子捕捉，移動，組み立てに関する基本要素技術を確立したことから，複数粒子を一括して捕捉，移動可能な複数粒子一括マルチトラップモジュールの設計をすすめる．また，平成27年度に提案したマイクロ粒子位置高精度測定を実現するため，その理論解析結果に基づいたインプロセスモニタリングモジュールの設計，試作をすすめる．
|
