2019 Fiscal Year Research-status Report
化学－力学変換素子を用いた組込型微小ポンプの開発とバイオ分析チップへの応用
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18K03915
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
岡野 太治 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60622082)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | Belousov-Zhabotinsky反応 / 自己推進 / マイクロ流路 / アクティブマター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，自発的に推進運動する液滴を駆動源に用いた自立駆動型マイクロポンプを開発することを主目的としている．これを達成するため，今年度は駆動源として利用する液滴の運動の安定化と制御性向上を目指して研究を行った．加えて，最終年度に計画しているマイクロポンプのプロトタイプを作製し，今後取り組むべき課題の洗い出しを行った．
昨年度までに，ラチェット様構造を設けたマイクロ流路デバイスを用い，自己推進する液滴の運動方向を制御することや運動速度を制御する指針を得ることに成功している．今年度は液滴運動の安定化を図るために，液滴とラチェット様構造の間に働く力を計測した．その結果とこれまでに得られている成果を基に，安定的な液滴の運動を実現するための指針を得た．また，光照射によって液滴運動のOn/Offスイッチングが可能なこと，その応答性が当初見込みより高くマイクロポンプの駆動源としての実装に支障がないことを明らかにした．
続いて，マイクロポンプのプロトタイプを作製した．ポンプとして利用する流路の形状などの最適化と，ポンプ流路への液滴の導入方法などの行い，当初の目論見通り自己推進する液滴をポンプの駆動源として利用できることを示した．加えて，改善点などの洗い出しを行い，今後の研究計画に大きな変更が必要ないことを確認した．
これまでに得られた成果は，学会で発表した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画では，今年度は自己推進液滴の運動の安定化と制御性向上を計画していた．これらは本年度中に達成し，更に次年度に予定していた計画の一部を前倒しして実施していることから，研究は順調に進展していると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は，当初計画を概ね達成できた．今後の研究を推進するにあたって研究目的の達成に支障となるような大きな問題点はなく，今後の研究も当初計画通りに実施する．
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| Causes of Carryover |
研究推進にあたり必要に応じて研究費を執行したため，当初の見込額と執行額に差異が生じた．今後の研究計画に変更はないため，前年度の研究費も含め当初予定通りに使用する．
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