2017 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 | マクロファクトリ / ナノマイクロ加工 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
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。
(29-1)マイクロ部材搬送面のポテンシャルを遠隔から制御可能なエネルギ媒体として、多光束エバネッセント波の適用を提案し、その可能性について理論・実験の両面から解析を進めた。実験では、実際に基礎検証装置を開発し、通常可視化できない多光束エバネッセント波に対して光感応性樹脂を用いることで、理論同様に回折限界以下の最小単位を有するポテンシャル分布を面内一括して生成できることを明らかにした。
(29-2)界面近接光波によるマイクロビーズ搬送実験に成功した。界面近接光波とは、高屈折率媒質側から光波を界面に入射させた時、入射角度を臨界角よりわずかに小さくした際に生成される（低屈折率側に界面に対して低角度で）自由空間伝搬光波であり、本申請研究において、その特性が、セルインマイクロファクトリにおける、エバネッセント波以外の新しい搬送波として有効に機能させること可能であることを明らかにした。具体的には、面内上を接しながら搬送させる従来のマイクロ部材搬送ラインの考え方に対して、界面近接光波を用いると、高さ方向への搬送が可能であるため、複雑な三次元構造のマイクロ流路等を設けることもなく、オープンな空間に対して、光のその場制御だけで準三次元の立体搬送ラインが実現できることを示した。
(29-3)マイクロ生産ラインのマイクロ部材搬送状況を、インプロセスで顕微観察可能な無限遠補正型顕微ユニットを実装したインプロセス・マイクロ部材搬送ライン・顕微モニタリング装置の開発を行うとともに、マイクロ部材搬送面においてエバネッセント波による面内照明が超解像位置センシング技術として展開可能であることを示した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
多光束エバネッセント波による面内ポテンシャル制御を実験的に検証できたこと。界面近接光波によるマイクロビーズ搬送実験を通して，マイクロ部材立体搬送ラインの構想を見出すことができたこと。さらに，インプロセス・マイクロ部材搬送ライン・顕微モニタリング装置を開発できたこと。より判断した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
前年度までに明らかになった、エバネッセント波と伝搬光波の両者を利用した界面近接光波によるマイクロ部品自律的一列整列搬送現象のメカニズム解明，および解明メカニズムに基づいた同現象のセルインマイクロファクトリへの応用展開を模索するとともに，開発統合システムを用いて、実際に複合マイクロ粒子機能構造体の試作を行い、従来にない極微小なマイクロ生産システムの実現事例としての局在光セルインマイクロファクトリの有効性について評価を行う
|
