2017 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the 3D nanosapce cage effect and arraying of nanoparticles in liquid phase
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16K13653
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
許 岩 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90593898)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ナノ流体デバイス / 3Dナノ空間ケージ効果 / ナノ粒子 / アレイ化 / Nano-in-Nano集積化 / ナノ流路 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、申請者が発見した開放的3Dナノ空間に存在する新規ケージ効果（＝3Dナノ空間ケージ効果）を、空間内にトラップされたナノ粒子のダイナミック挙動及び空間壁面との相互作用の解析により解明し、この新規ケージ効果に基づいて液相中ナノ粒子の高秩序化させるナノ流体やナノ空間構造などの条件を独創的な実験系で明らかにすることによって、液相中ナノ粒子の１粒子精度、長時間安定なアレイ化を世界に先駆けて実現させることを目指している。3Dナノ空間ケージ効果の解明は、量子サイズ効果からマクロな力学へと移行する過渡的空間の特異性原理を初めて3Dナノ空間へと発展させることは学術的意義がある。また、ナノ粒子のアレイ化が実現できれば、ナノ粒子の時空的精密制御を初めて可能となり、ナノ粒子とその特性を利用する幅広い科学分野へ波及効果は極めて大きいと確信する。
H29年度は、H28の成果から得られた知見に基づいて、H28年度に確立した高感度ハイスビード蛍光イメージング手法を用いて、環境温度と3D ナノ空間内ナノ粒子のダイナミック挙動の関係を、実験と理論計算の両方により解析した。その結果、3D ナノ空間にブラウン運動の抑制効果が存在することがさらに確認でき、開放的3D ナノ空間ケージ効果の原理解明にせまった。また、3D ナノ空間ケージ効果の原理解明により明らかにしたナノ粒子長時間トラップの最適化ケージ効果条件を用いて、Nano-in-Nano構造や、ナノ粒子及びナノ流体のパラメーターの検討実験を行い、ナノウェルのナノ粒子トラップ率（＝粒子ありナノウェル数/全ナノウェル数, %）の各種パラメーター依存性を実験で調べた。これにより、液相中ナノ粒子の１粒子精度、長時間安定なアレイ化の手法の創出に取り組んだ。
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Research Products
(21 results)
