2022 Fiscal Year Research-status Report
Development of homogenous dielectrophoretic assembly method and its application to semiconducting carbon nanotube gas sensors
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22K04185
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
稲葉 優文 九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (20732407)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 誘電泳動 / 均質性 / ナノダイヤモンド / 蛍光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ナノ・マイクロサイズの微粒子の操作は、高度なナノ構造の形成、ナノレベルでの反応場の形成、生体分子の観測・計測などの多岐にわたる領域で重要な基礎技術である。誘電泳動力は、誘電率の異なる溶媒と微粒子に不平等電界が印加されるとき、分極の偏りによってクーロン力が働くことにより発生する駆動力である。誘電泳動では、溶媒に分散・懸濁した微粒子を集積するため、希少・高価なサンプルにも適用しやすく、基板に容易に吸着しにくい半導体微粒子であっても電界の条件等を調整することで必要なときに必要な微粒子を選択的に、必要な量だけ集積させることができる。さらに、誘電泳動中のインピーダンスをモニタリングすることでリアルタイムに集積状況を知ることができるメリットがある。しかし、電界は電極のエッジに集中するため、誘電泳動力は電極エッジに集中して発生し、集積された微粒子による誘電泳動力によりそこを起点に集積が進行する。誘電泳動力をより均質に発生させることができれば、様々な微粒子をより均質に集積・操作しリアルタイムで評価するためのプラットフォームを構築可能である。
本年度は誘電泳動場を広域に形成するために、ナノパターニングの一つとして短時間の蒸着によるナノアイランドを用いることを考え、これに溶媒中で電界を印加した際、ナノアイランド端部に小さい誘電泳動場が形成されることを、COMSOL Multiphysicsを用いた有限要素シミュレーションで確認した。さらに、実際に作製したナノアイランド上に、微小な粒子が集積するかを確認するため、蛍光ナノダイヤモンドの観察系を構築した。
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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
当初予定では、一年目終了時点で、均質誘電泳動の基礎検証を予定しており、概ねその通り進展している。ただし、現在のところ実験的に均質な誘電泳動集積は確認できていないため、今後実現可能性を検討する実験を展開する。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在のところ実験的に均質な誘電泳動集積は確認できていないが、これは印加電圧が不十分でナノアイランド周辺に発生する誘電泳動場の大きさが不十分となったこと、または誘電泳動場が捕集可能な微粒子の大きさが不十分であったことが原因として考えられる。
今後、印加電圧が十分となるように電極系を工夫すること、微粒子が捕集されているかをリアルタイムに観測することに注力して研究を遂行する。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額6万円程度は研究の進捗にあわせて試薬の購入時期を次年度にずらすために発生した。
次年度使用額は2023年度に消耗品費として使用する。
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[Patent(Industrial Property Rights)] 伝熱シートおよび伝熱シートの製造方法2022
Inventor(s)
大曲新矢,稲葉優文,清家清弥,陳映晨,末廣純也,中野道彦
Industrial Property Rights Holder
大曲新矢,稲葉優文,清家清弥,陳映晨,末廣純也,中野道彦
Industrial Property Rights Type
特許
Industrial Property Number
特願2022－170278
