2006 Fiscal Year Annual Research Report
MEMSによる磁性材料の高アスペクト比微細加工と磁気MEMS医用マイクロポンプ
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17360143
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| Research Institution | KYUSHU INSTITUTE OF TECHNOLOGY |
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Principal Investigator |
山崎 二郎 九州工業大学, 工学研究科, 教授 (40108668)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本田 崇 九州工業大学, 工学研究科, 助教授 (70295004)
竹澤 昌晃 九州工業大学, 工学研究科, 助手 (20312671)
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| Keywords | 永久磁石 / 微細加工 / MEMS / 磁性材料 / マイクロポンプ / マイクロマシン |
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| Research Abstract |
本研究の目的はフォトファブリケーション技術をベースにしたMEMS(Micro Electro Mechanical System)を利用して磁性材料に高アスペクト比微細加工法を施し、外部磁界遠隔電磁駆動方式の特徴を活かした磁気MEMS医用マイクロポンプ開発のための基礎技術を確立することである。
1)永久磁石の微細加工:射出成形法により永久磁石薄膜を成形するために使用されるシリコン鋳型の高アスペクト比微細加工を実施した。自作した低温誘導結合RIE装置を使用してアスペクト比10程度までの加工に成功した。
2)高エネルギ積薄帯磁石:樹脂と混合して射出成形により数10μmの永久磁石薄板を作成するための異方性急冷薄帯磁石の開発を進めた。その結果、粒界相の含有量と急冷速度を制御することにより磁化容易軸が面垂直に配向した異方性薄帯磁石を得た。熱処理による特性向上にはまだ成功していない。
3)高吐出圧力マイクロポンプ機構:高粘性流体へ対応するための医用マイクロポンプをMEMSで実現するためには、シンプルな構造と高吐出圧力特性を両立させる必要がある。外部磁界で遠隔駆動できる電磁駆動型ポンプの拡大モデルを設計して上記目的の実現につとめた。直径3mmの円柱磁石にPET製の回転駆動脚を設け交番磁界中で外壁との摩擦により回転する機構を考案した。回転磁石にM3のスパイラル螺子を取り付けこれを回転させることで、期待値を遥かに超える圧力特性を示すポンプ機構を考案した。この特性は回転ではなく螺子の縦方向微小振動によるものであると推測している。
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