2020 Fiscal Year Annual Research Report
Concentration of nanomaterials using thermofluidic phenomena around photothermal nanoparticles
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19H02084
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
元祐 昌廣 東京理科大学, 工学部機械工学科, 教授 (80434033)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 憲 大阪大学, 大学院理学研究科 宇宙地球科学専攻, 助教 (70749100)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 金属ナノ粒子 / 濃縮 / プラズモニクス / 界面流れ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属ナノ粒子集合体の増幅光電場によるプラズモン光放射圧，熱泳動から気泡発生までの一連の現象について，液中に分散するポリスチレン粒子のサイズ依存性について評価を行った結果，サイズが大きい方が集積性能が高いことが明らかになった．集積可能な粒子サイズの下限を探ったが，市販の中で最小である直径30nm粒子においても集積が確認され，非常に小さなナノ粒子の操作が可能であることがわかった．
続いて，基板の吸収エネルギーを分光的に評価したところ，単一粒子に起因するピークと，粒子が2個並んだ状態である2量体に起因すると思われるピークの2種類が存在することがわかり，この結果は数値シミュレーションの結果と一致した．一方で，同一基板内でも場所によって粒子の固定化密度が大きく異なり，光吸収も大きく異なるため，結果として発生する各種粒子集積現象の閾値も一貫しないことが明らかとなった．そのため，電子線描画装置を用いたナノ構造体を製作することとした．
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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
ナノ粒子集積のサイズ依存性を明らかにすることができた点と，異なる現象のマッピングの際に金ナノ粒子を固定化する手法では限界が存在することをこの段階で見出すことができ，ナノ加工による構造体の作製に取り掛かることができたため．
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| Strategy for Future Research Activity |
金属ナノ構造体を完成させ，金属ナノ粒子を用いた際と同様な粒子操作実験を行うとともに，生体ナノ物質の操作可能性についても検証を行う．
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