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2015 Fiscal Year Research-status Report

グラフェンの人工血管の開発

Research Project

Project/Area Number 15K13304
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

吾郷 浩樹  九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (10356355)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Keywordsグラフェン / ナノテクノロジー
Outline of Annual Research Achievements

グラフェンは、その極めて高いキャリア移動度や電気伝導性、光透過性などから、半導体デバイスや透明電極・タッチパネルといったエレクトロニクスへの応用が主として進められてきた。一方、その機械的柔軟性や生体親和性はバイオテクノロジーへの応用も期待されるが、これまで研究はほとんど行われていない。本研究は、グラフェンからなる機能性チューブの合成を新たに試みることを一つの大きな目的とする。そして、このようなグラフェンチューブを用いて、人工血管への可能性を開拓することをもう一つの目的としている。具体的には、金属ワイヤーを用いた化学蒸着法(CVD法)により曲面上にグラフェンを合成し、金属細線をエッチングすることでマイクロスケールのグラフェンチューブを実現する。当該年度は、金属ワイヤーを用い、メタンガスを原料とした熱CVD法を行うことで、金属ワイヤーの表面に一様にグラフェンを成長させることを試みた。種々の検討の結果、組成や直径の異なる金属ワイヤーを用いることで、様々な層数や直径を持つグラフェンチューブを合成することができた。金属ワイヤーの組成により、単層から多層まで厚さの制御もある程度できることが分かった。但し、中心の金属ワイヤーをウェットエッチングで除去を行ったところ、グラフェンチューブが自立したチューブ構造をとらず、構造変化等が起こることが判明した。その一方で、ウェットエッチングで中心の金属ワイヤーを溶解・除去できることも分かった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

多様な組成を有する金属ワイヤーを用い、その表面に選択的にグラフェンを合成し、グラフェンチューブを合成することができたので。

Strategy for Future Research Activity

今後は、金属ワイヤーのエッチングの方法やグラフェンの補強等を行い、自立したチューブ構造をエッチング後にも維持できるようにすることを計画している。これが可能となった場合には、液体を流す実験も行う予定である。

  • Research Products

    (20 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 9 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A simple method for fabricating free-standing large area fluorinated single-layer graphene with size-tunable nanopores2016

    • Author(s)
      H. Wang, K. Kurata, T. Fukunaga, H. Takamatsu, X. Zhang, T. Ikuta, K. Takahashi, H. Ago, Y. Takata
    • Journal Title

      Carbon

      Volume: 99 Pages: 564-570

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2015.12.070

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Gate-tunable Dirac point of molecular doped graphene2016

    • Author(s)
      P. Solís Fernández, S. Okada, T. Sato, M. Tsuji, H. Ago
    • Journal Title

      ACS Nano

      Volume: 10 Pages: 2930–2939

    • DOI

      10.1021/acsnano.6b00064

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] In-situ measurement of the heat transport in defectengineered free-standing single-layer graphene2016

    • Author(s)
      H. Wang, K. Kurata, T. Fukunaga, H. Takamatsu, X. Zhang, T. Ikuta, K. Takahashi, T. Nishiyama, H. Ago, Y. Takata
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 6 Pages: 21823

    • DOI

      10.1038/srep21823

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Visualization of grain structure and boundaries of polycrystalline graphene and two-dimensional materials by epitaxial growth of transition metal dichalcogenides2016

    • Author(s)
      H. Ago, S. Fukamachi, H. Endo, P. Solís Fernández, R. M. Yunus, Y. Uchida, V. Panchal, O. Kazakova, M. Tsuji
    • Journal Title

      ACS Nano

      Volume: 10 Pages: 3233-3240

    • DOI

      10.1021/acsnano.5b05879

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Growth dynamics of single-layer graphene on epitaxial Cu surfaces2015

    • Author(s)
      H. Ago, Y. Ohta, H. Hibino D. Yoshimura, R. Takizawa, Y. Uchida, M. Tsuji, T. Okajima, H. Mitani, S. Mizuno
    • Journal Title

      Chemistry of Materials

      Volume: 27 Pages: 5377-5385

    • DOI

      10.1021/acs.chemmater.5b01871

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Vertical heterostructure of MoS2 and graphene nanoribbons by two-step chemical vapor deposition for high-gain photodetectors2015

    • Author(s)
      R. Mohamad Yunus, H. Endo, M. Tsuji, H. Ago
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 17 Pages: 25210-25215

    • DOI

      10.1039/c5cp03958d

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ,”熱CVD法によるグラフェンなどの二次元原子薄膜の創製とその成長メカニズム2016

    • Author(s)
      吾郷浩樹
    • Organizer
      資源・素材学会 平成28年度春季大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-03-28
    • Invited
  • [Presentation] グラフェンのフレキシブル歪みセンサーへの応用2016

    • Author(s)
      仲村渠翔,P. Solís Fernández, A. Sukma, Aji,吾郷浩樹
    • Organizer
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-03-20
  • [Presentation] Single-layer WS2 phototransistor with multi-layer graphene electrodes on a flexible parylene substrate2016

    • Author(s)
      A. Sukma Aji,椎葉俊明,福田憲二郎,吾郷浩樹
    • Organizer
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-03-19
  • [Presentation] グラフェン  ― CVD成長と評価、そして応用 ―2016

    • Author(s)
      吾郷浩樹
    • Organizer
      第50回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-02-20
    • Invited
  • [Presentation] Extremely thin and flexible single-layer WS2 phototransistors2016

    • Author(s)
      A. Sukma Aji,椎葉俊明,福田憲二郎,吾郷浩樹
    • Organizer
      第50回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-02-20
  • [Presentation] グラフェンからはじまる二次元材料の新たな世界2016

    • Author(s)
      吾郷浩樹
    • Organizer
      ナノテク展2016 ナノ学会シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-01-28
    • Invited
  • [Presentation] Exploring the growth of graphene and related 2D materials for electronic applications2015

    • Author(s)
      H. Ago
    • Organizer
      Pacifichem2015
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-19
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Epitaxial CVD Growth of High-Quality Graphene and Recent Development of 2D Heterostructures2015

    • Author(s)
      H. Ago
    • Organizer
      IEDM 2015 (International Electron Devices Meeting 2015)
    • Place of Presentation
      Washington DC, USA
    • Year and Date
      2015-12-09
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Vertical and in-plane heterostructures of graphene and MoS22015

    • Author(s)
      H. Ago
    • Organizer
      The 6th A3 Symposium on Emerging Materials
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      2015-11-11
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Exploring the growth of graphene and related 2D materials for electronic applications2015

    • Author(s)
      H. Ago
    • Organizer
      1st EU-Japan Workshop on Graphene and Related 2D Material
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2015-10-31
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Exploring the Growth of Graphene and Related 2D Materials for Electronic Applications2015

    • Author(s)
      H. Ago
    • Organizer
      11th International Conference of Pacific Rim Ceramic Societies (PacRim-11)
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea
    • Year and Date
      2015-09-01
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Synthesis, Characterization, and Applications of Single- and Double-Layer Graphene Grown on Epitaxial Metal Films2015

    • Author(s)
      H. Ago
    • Organizer
      227th ECS Meeting
    • Place of Presentation
      Chicago, USA
    • Year and Date
      2015-05-27
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] カーボンナノチューブ・グラフェンの応用研究最前線2016

    • Author(s)
      吾郷浩樹
    • Total Pages
      450
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス
  • [Remarks] 九州大学 産学連携センター 環境・新エネルギー領域 (吾郷研究室)

    • URL

      http://www.astec.kyushu-u.ac.jp/ago/index.html

URL: 

Published: 2017-01-06  

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