2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of in-situ system of measuring surface/interface properties in biomaterials with electromagnetically spinning technique
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26870115
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
平野 太一 東京大学, 生産技術研究所, 技術職員 (00401282)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 低粘度の高精度測定 / 生体試料の物性評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、電磁回転式非接触トルク印加装置による金属プローブの操作技術を用いて、転がり摩擦の大きさを高精度に計測し、その値の変化をその場観察できるような測定システムを構築し、このシステムを固液界面でおこる分子吸着反応や形態変化の過程を検出するためのセンサーとして開発することを目的としていた。
平成26年度には動作検証装置の改良と検出能力の比較・検討を行った。前者に関しては、将来的な医療現場での応用を見据え、電磁石駆動方式から永久磁石回転方式への転換を図った。使用する磁石の最適サイズを磁場計算から推察し、実際にアルミ球の転がり運動速度を測定することで、予想された印加トルクが発生していることを確かめた。後者に関しては、生体試料（10mPa・s）程度対応としては問題無いが、粘度標準である水（1mPa・s程度）まで視野に入れた場合、測定精度が低下することが分かったため、幅広い液体に対して精度が保証されるように補正項の追加について検証を行った。
平成27年度は同様の駆動装置を用いた測定システムの応用範囲拡張を目指し、主に試料液面にディスク形状のプローブを浮かべ、その回転速度の変化を検出する方式について評価を進めた。この方式は、固液界面よりさらに観察が困難とされる気-液界面や液-液界面の状態変化をモニター出来る可能性を有している。非常にシンプルな装置構成で有りながら、低トルク領域において高価な市販の測定機を上回る性能が達成され、ゾル－ゲル転移点の見極めや表面単分子膜の降伏挙動に関して、より正確に測定することに成功した。
平成28年度はディスク形状プローブを用いた測定システムの製品開発に注力し、プロトタイプ機の生産・販売の足がかりを作った。また、展示会などで計測現場の研究者からの意見を吸い上げ、今後需要増加が見込まれる血液粘度測定に特化した改良型装置の開発・量産に向けたデータ検証を開始した。
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