2012 Fiscal Year Annual Research Report
ポテンシャルエネルギー駆動バイオミメティック液体操作
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24686076
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Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
石井 大佑 名古屋工業大学, 工学研究科, 助教 (60435625)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 表面・界面物性 / 複合材料・物性 / 自己組織化 / 超撥水 / 液滴操作 / 生物模倣 / 微細構造 / 表面修飾 |
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| Research Abstract |
本申請課題は、MEMSや燃料電池などの液体の制御・操作が必要不可欠なマイクロフルイディクスデバイスの革新を目指し、感応性階層構造表面上でのポテンシャルエネルギーを駆動力とした省エネルギーな液体操作の実現を試みるものである。植物や昆虫などの生物は、生命活動に必要な水分を獲得するために、最低限の運動エネルギーに加え、表面構造由来のポテンシャ々エネルギーで液体を操作している。この生物のもつ特異的な表面構造や液体操作機構に倣った機能表面上でのポテンシャルエネルギー駆動の液体操作に、表面組成や構造制御による刺激応答性を付与し、高度で精密な液体操作の実現を目指す。平成24年度は、前述した目的を達成するために、フナムシの脚の吸水現象をもたらす微細凹凸構造をモデル化した微細構造の作製、および、それらの表面濡れ特性評価を試みた。微細凹凸構造は、フナムシの微細構造を模倣したパターンをもつフォトマスクを介したフォトリソグラフィで作製した。作製した微細構造表面の接触角測定や吸水現象観察により、フナムシの吸水現象を再現できるかを確認した。金被覆した微細構造表面を疎水性または親水性官能基を末端にもつチオール化合物により表面化学修飾することで、吸水現象がどのように変化するかを検討した。その結果、パターンの配列幅やギャップの幅が小さく、パターンの高さが大きい流路を、より親水性処理することで、高効率な吸水現象が起こることがわかった。また、パターンの配列幅が狭すぎるパターンの場合、表面処理がうまく施せない事がわかった。
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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
研究室の立ち上げと同時進行で研究を進めているため、ファシリティ整備や実験装置組み上げに時間を要したが、研究の進行の遅延を最低限に抑え、おおむね順調に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も、研究計画に従って研究を遂行する。本研究申請では、4つの関連している生物模倣材料の研究を試みているが、必要であれば、的を絞っていくことも勘案している。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
微細構造の延伸運動による液体操作も考えられるので、次年度にはそのための装置の購入を考えている。
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