2023 Fiscal Year Final Research Report

Elucidation of material transfer phenomena on the surface of lubricant with photo-responsive molecules and establishment of small object manipulation technology

Research Project

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Project/Area Number	20H02456
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 26030:Composite materials and interfaces-related
Research Institution	National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Principal Investigator	Manabe Kengo 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (80848656)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中野美紀国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (20415722) 穂苅遼平国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (20759998) 則包恭央国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (50425740)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords	バイオミメティクス / 表面濡れ性 / 界面 / 光応答性分子 / 物質輸送 / ソフト・インターフェース / ウツボカズラ / Liquid-Infused Surface
Outline of Final Research Achievements	In this study, material transfer phenomena on the surface of lubricating fluid in which a photo-responsive molecule (azobenzene derivative), a molecular motor, was introduced, and a highly efficient small object manipulation technique that is independent of morphology was established. The mechanism of material transfer by light-driven molecular motors was analyzed in detail by evaluating the flow, temperature change, and surface energy fluctuation of the lubricating fluid layer due to light irradiation. As a result, we succeeded in developing Liquid-Conveyor, a new functional surface with the potential to efficiently manipulate a wide range of materials such as liquids and solids in the nano- to centimeter-order.
Free Research Field	複合材料および界面関連
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	学術的意義として、本研究は光応答分子を利用した新しい物質移動メカニズムを解明し、従来の技術では操作が難しかった多様な物質の移動・操作を可能にした。社会的意義としては、医療分野でのドラッグデリバリーシステムやIndustry 4.0の進展に対応するための精密機器の製造プロセスにおいて重要な微小物体の高精度な操作を可能とする基盤技術を提案でき、将来的に産業界への応用が期待される技術開発を実施した。近未来としては、マイクロ流路のような液体の運動やマイクロファクトリーのような固体の運動に関する実用的な応用につながると考える。