2016 Fiscal Year Annual Research Report
ECF micropump-integrated Micro droplet generating device and its applications
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26289026
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
金 俊完 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (40401517)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 和弘 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (00220632)
嚴 祥仁 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (20551576)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | マイクロチェックバルブ / リークレスバルブ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度には，油と水が非混合流体であることを利用して，バルブレス機構を用いたECF駆動のシリンジポンプを開発した．ノズル・ディフューザを用いたバルブレスタイプでは，安定な流れを形成できないため，マイクロ分岐流路において片方の流体が他方の流体の中に均一なマイクロ液滴が生成できない問題があった。このような問題点を解決するために，本年度には，（１）マイクロチェックバルブ，（２）リークレスバルブを開発した．
マイクロチェックバルブの役割になるSU-8のカンチレバーがECFマイクロポンプとその流路へ容易に統合されるワンチップのECFシリンジポンプを提案した．このバルブの微細構造は，主にカンチレバー，ストッパ，カバー，ベースプレート，注入ポート，吐出ポートで構成され，ECFマイクロポンプのMEMSプロセスとの適合性があるとともにカンチレバーとなる部分の下に犠牲層を設ける方法で製作した．流路の上側の隙間はUV露光量を制御する方法によって漏れの可能性を低くした．このバルブの特性評価を行なった結果，8.8kPaに対する最大漏れ量は従来のもの（8.856mL/min）の半分以下である4.122mL/minであり，高い背圧に対して漏れを低減できることを確認した．
より高精度な送液にはリークのないバルブの開発が必要であり，半円筒形状の断面を有する流路をECFマイクロポンプの発生圧力により変形するメンブレンでふさぐデバイスを提案した．空気圧による駆動確認実験を行なった結果，50kPaで0.12mmの変位が得られ，バルブとして動作しうることが確認された．またECFマイクロポンプ部分の圧力特性を評価したところ，所望の圧力を得るには1.2kVの電圧印加が必要であることが明らかになった．
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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