Fabrication of microfluidic channels for miniaturization of marine CO2 sensors and CO2 equilibration characteristics

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02363
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 24020:Marine engineering-related
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: Yanagida Yasuko 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (10282849)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中野 善之 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 技術開発部, 副主任研究員 (20566103) ; 三輪 哲也 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 技術開発部, 調査役 (90272400)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 二酸化炭素 / PDMSマイクロ流路 / 二酸化炭素平衡器 / 海洋現場計測

Outline of Final Research Achievements

To contribute to the miniaturization and mass production of marine carbon dioxide sensors, we developed a carbon dioxide equilibrator using microfluidic channels made of polydimethylsiloxane (PDMS), a thin film material with excellent carbon dioxide partial pressure equilibrium characteristics. The device structure of the PDMS microfluidic channel, including the channel shape and length, mechanical strength to withstand long-term observation, and measures to prevent biological adhesion were investigated, and the carbon dioxide partial pressure equilibrium characteristics were examined, showing that changes in carbon dioxide concentration can be detected.

Free Research Field

マイクロ・ナノシステム

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

マイクロ流体デバイスでCO2ガス平衡器を実現することにより、安価で量産性が高く、小型で壊れにくく扱いやすい海洋CO2センサの完成が見込まれ、今までと同じコストで、これまでより多くの海洋CO2センサを製作できる。これにより海洋におけるCO2データが増えることで、地球温暖化予測の精度向上や今後必要なCO2削減量の見積り、その施策を実施した際の効果予測に貢献することが期待される。