2014 Fiscal Year Research-status Report
リコンフィギュアラブルかつ電気的な特性チューニングが可能な分子認識材料の創成
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26620206
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
林 健司 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 教授 (50202263)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 分子認識 / 圧電性材料 / 電場応答 / 分子鋳型ポリマ / ガスセンサ / リコンフィギュアラブル / チューニング / 制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生物の分子認識能力に匹敵する化学センサ技術の開発は、化学物質に関連した情報を必要とする幅広い分野において応用が期待されている。しかし、現在の分子認識型化学センサはセンシング材料の固定的な分子認識能力にセンサの分子選択性が制限されているため、化学センサの開発効率が非常に低いという状況にある。本研究はそのような分子認識材料の制御性と開発効率を飛躍的に高めるために、リコンフィギュアラブル（初期化・再設定能）性を有し、分子認識特性の電気的制御・チューニング（最適化）が可能な分子電子デバイスを作成することを目的とした。特性制御が可能な分子認識デバイスを実現することで、数多くの化学物質に対し柔軟な分子認識機能を付与し、極めて高い効率で多種多様な化学物質をセンシングできるデバイス開発の基礎技術の創成を行った。
平成26年度は電気的な制御が可能な材料として、圧電性を有する強誘電性ポリマであるPVDFを選択し、平滑な表面を持つ薄膜の作成のためのフィルム作成条件の検討を行った。その結果、分子鋳型材料として混合するポリマ材料と溶媒、および揮発条件、揮発後のアニール処理条件により、センサ電極として用いることができる電場応答性を持つガスセンサフィルムを開発した。また、ガス透過性を確保するために多孔性を有する金薄膜電圧印加用電極をガスセンサフィルムの表面に形成することでセンサ電極を作成した。さらに、このセンサフィルムのポーリング処理によりガス吸着特性が変化することをGC-MS/SPME法により確認した。
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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
予定した電場応答性を持つポリマー材料によるセンサ電極の作成、その強誘電性の確認、および電場印加によるガス吸着特性の変化を確認できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の予定通り、分子鋳型材料を電場応答性ポリマ（強誘電性ポリマ）に組み込み、その分子認識能力を確認する。さらに、分子認識能力の印加電圧によるチューニング可能性を確認し、新たな分子認識材料を創成する。また、本研究で得られる高度に制御可能な分子認識材料を組み込む高次元センシング技術（ハイパーセンシング技術）についても本研究の中で検討を実施する。
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