2022 Fiscal Year Annual Research Report
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20H00390
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
GHALEI BEHNAM 京都大学, 高等研究院, 特定准教授 (30725411)
山口 大輔 京都大学, 高等研究院, 特定講師 (60370483)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 多孔構造 / マイクロ流体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者らは、発生と成長の防止を研究していた欠陥の研究から、積極的利用できる欠陥への転換を構想した。本課題では、我々が発見した光干渉をテンプレートとした架橋構造をクラック型に破壊して多孔化を促す現象（Organized Microfibrilization：OM）の発展を目指して研究を実施した。まず、構造の制御を精密化することに成功した。UVの露光量を調節することで、多孔構造の空孔率を精密に制御できること明らかにした。また、OMプロセスの適用できるポリマーの種類を多様化した。すなわち、単純なホモポリマーだけでなく、ポリマーブレンドや無機微粒子を添加した複合系でも、同様のクラック状多孔構造を作製することに成功した。更に、このプロセスの精密化と多様化を機能性材料の実現に展開した。特に、多孔構造を活用したマイクロ流路作製に大きな成果を得た。そのマイクロ流体デバイスは世界最小・最薄のフィルム型で、液体を自在にコントロールできる。空孔率の異なる流路を接合してデザインされた流路で、大きさの異なる生体分子の分離に成功した。無機微粒子として触媒微粒子を埋め込んだ流路に溶液を流して、気体発生などの化学反応を実現した。本課題開始前は1-4cm2のフィルムサイズだったが、塗布、露光、現像というOMプロセスの工程で、反応の大型化と制御手法を確立して、1200cm2へのスケールアップに成功した。これら結果は、欠陥制御によってユニークな構造を創成するという概念の可能性を示すだけでなく、高機能な新規機能性材料を実現しており実社会への反響も大きい。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Structural colour enhanced microfluidics2022
Author(s)
Qin Detao、Gibbons Andrew H.、Ito Masateru M.、Parimalam Sangamithirai Subramanian、Jiang Handong、Enis Karahan H.、Ghalei Behnam、Yamaguchi Daisuke、Pandian Ganesh N.、Sivaniah Easan
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 13
Pages: 2281
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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