2013 Fiscal Year Annual Research Report
マイクロ・ナノ熱流体複合センシングと界面制御デバイスの開発
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21226006
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
菱田 公一 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40156592)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 洋平 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00344127)
堀田 篤 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (30407142)
三木 則尚 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (70383982)
柿沼 康弘 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (70407146)
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| Project Period (FY) |
2009-05-11 – 2014-03-31
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| Keywords | 熱流体センシング / 熱流動制御 / ポリマー / MEMS・NEMS / ナノ・マイクロ切削加工 / 気体選択的透過デバイス / マイクロPIV/LIF / マイクロコンタクトプリント |
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| Research Abstract |
マイクロ・ナノ基盤要素技術のシステム統合化を目指して，ナノPIV/LIFを駆使し，界面熱流動現象を支配する電位形成メカニズムの解明を行った．次に液体窒素下切削加工によるデバイス作成の際に，加工面品位を一層高めるために，無回転の単結晶ダイヤモンド工具を用いたシェーパ加工を適用し，その加工特性解析に基づき有効性を評価した．これまでのマイクロエンドミル加工のような微細工具を高速回転させて流路を製作する方法に比べ，提案した加工手法は低エネルギで，かつ表面粗さ40 nmRaの高品位な表面を再現性高く加工可能とした．そしてナノ・マイクロ加工を活かしたデバイス内の界面創製および制御技術に関する研究を行った．エレクトロスピニングによるガラスナノ粒子パターニング技術を発展させ，ステンシルマスクを用い基板上の特定領域にのみガラスナノ粒子をパターニングする技術を開発した．これにより，マイクロ流路内の特定の箇所にのみ界面修飾が可能となる．また，局所的な表面エネルギ制御に有効なマイクロコンタクトプリント技術について，プリント用のスタンプ，基板，そしてインクとなる自己組織単分子膜の親和性が，プリント精度に及ぼす影響を実験的に評価し，特に短い接触時間においては精度に大きく影響することを明らかにした．更に配向性と径を制御した硬質シリコーンファイバーを，汎用シリコーンポリマーにコンポジットし，力学物性とガス透過性を評価した．力学物性は，配向性を付与したファイバーをコンポジットした場合は，配向性を付与しないファイバーをコンポジットした場合に比べて，弾性率が約1.3倍に向上することがわかった．またガス透過性に関しては，配向性を付与したファイバーをコンポジットした場合は，配向性のないファイバーをコンポジットした場合に比べてCO2透過性が約1.4倍に向上し，CO2／N2分離性が維持されていることが明らかとなった．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25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 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(39 results)
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[Journal Article] Hydrophobicity and non-thrombogenicity of nanoscale dual rough surface coated with fluorine-incorporated diamond-like carbon films: Biomimetic surface for blood-contacting medical devices2013
Author(s)
Hasebe, T., Nagashima, S., Kamijo, A., Moon, M.W., Kashiwagi, Y., Hotta, A., Lee, K.R., Takahashi, K., Yamagami, T. & Suzuki, T.
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Journal Title
Diamond and Related Materials
Volume: 38
Pages: 14-18
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Basic fibroblast growth factor as a potential stent coating material inducing endothelial cell proliferation2013
Author(s)
Kitamura, N., Hasebe, T., Matsumoto, T, Hotta, A., Suzuki, T., Yamagami, T. & Terada, H.
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Journal Title
Journal of Atherosclerosis and Thrombosis
Volume: 21
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Newly developed drug-eluting stent (DES) system for cardiovascular diseases2013
Author(s)
Hasebe, T., Kitagawa, T., Nagashima, S., Matsumoto, T., Kitamura, N., Hotta, A. & Suzuki, T.
Organizer
International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices
Place of Presentation
Hawaii, USA
Year and Date
20131202-20131206
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