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複合マイクロ粒子機能構造体生産のための局在光制御セルインマイクロファクトリの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H02214
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関東京大学

研究代表者

高橋 哲  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (30283724)

研究分担者 高増 潔  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70154896)
道畑 正岐  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70588855)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
43,420千円 (直接経費: 33,400千円、間接経費: 10,020千円)
2018年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2017年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2016年度: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2015年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
キーワードマイクロファクトリ / セルインマイクロファクトリ / ナノマイクロ加工 / マクロファクトリ
研究成果の概要

光エネルギーが本来有している遠隔制御性・並列処理性・多重情報伝搬性と対象物体との相互作用で局在生成される近接場フォトンの能動的作用・受動的応答を利用して、数マイクロメートル程度の精密機能部品・デバイスを自律的に製造可能な数mm~数10mmスケールの超小型工場(セルインマイクロファクトリ)コンセプトの実現を目指す。具体的には化学的アプローチでは困難な多種マイクロ粒子複合による多機能マイクロデバイス(複合マイクロ粒子機能構造体)生産を実現する動的局在光場並列制御型セルインマクロファクトリの開発を目的とする。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今日,スマートフォンに代表される最先端デバイスでは,10nm以下の微細構造を制御したものづくりがなされている.一方で,製品自体は,人が把持できるサイズのものに限定されている.本研究は,次世代においてその存在が期待されている,人が把持できないような新概念微細機能製品を創出するために不可欠な要素技術開発の意義を有する.すなわち,本研究の成果は,歴史的に,道具(工業製品)は人が把持できることが前提となっている概念自体の変革を促すものであり,全く新しい製品群概念を導出する点で,学術的に及ばず社会科学的に極めて大きな意義を有するものである.

報告書

(5件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (38件) (うち国際学会 20件、 招待講演 4件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] In-process measurement for cure depth control of nano stereolithography using evanescent light2019

    • 著者名/発表者名
      S. Takahashi, D. Kong, M. Michihata, K. Takamasu
    • 雑誌名

      CIRP Annals - Manufacturing Technology

      巻: 68 号: 1 ページ: 527-530

    • DOI

      10.1016/j.cirp.2019.04.072

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of nano/micro dual-periodic structures by multi-beam evanescent wave interference lithography using spatial beats2019

    • 著者名/発表者名
      Masui Shuzo、Torii Yuki、Michihata Masaki、Takamasu Kiyoshi、Takahashi Satoru
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 27 号: 22 ページ: 31522-31522

    • DOI

      10.1364/oe.27.031522

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In-process Measurement of Gradient Boundary of Resin in Evanescent-wave-based Nano-stereolithography using Reflection Interference Near Critical Angle2018

    • 著者名/発表者名
      Deqing Kong, Masaki Michihata, Kiyoshi Takamasu, Satoru Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 31 号: 3 ページ: 441-446

    • DOI

      10.2494/photopolymer.31.441

    • NAID

      130007481467

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • 年月日
      2018-06-25
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Modified Linnik microscopic interferometry for quantitative depth evaluation of diffraction-limited microgroove2018

    • 著者名/発表者名
      Ye Shiwei、Takahashi Satoru、Michihata Masaki、Takamasu Kiyoshi
    • 雑誌名

      Measurement Science and Technology

      巻: 29 号: 5 ページ: 054011-054011

    • DOI

      10.1088/1361-6501/aab008

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In-Process Measurement of Thickness of Cured Resin in Evanescent-Wave-Based Nano-stereolithography Using Critical Angle Reflection2018

    • 著者名/発表者名
      Kong Deqing、Michihata Masaki、Takamasu Kiyoshi、Takahashi Satoru
    • 雑誌名

      Nanomanufacturing and Metrology

      巻: 1 号: 2 ページ: 112-124

    • DOI

      10.1007/s41871-018-0013-z

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-shot stereolithography for biomimetic micro hemisphere covered with relief structure2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Yuki、Suzuki Kunikazu、Michihata Masaki、Takamasu Kiyoshi、Takahashi Satoru
    • 雑誌名

      Precision Engineering

      巻: 54 ページ: 353-360

    • DOI

      10.1016/j.precisioneng.2018.07.004

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evanescent Light Exposing System under Nitrogen Purge for Nano- Stereolithography2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Suzuki, Hiroyuki Tahara, Masaki Michihata, Kiyoshi Takamasu, Satoru Takahashi
    • 雑誌名

      Procedia CIRP

      巻: 42 ページ: 77-80

    • DOI

      10.1016/j.procir.2016.02.192

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Fabrication of dual-periodic nanostructures with multi-exposure interference lithography using Lloyd’s mirror2019

    • 著者名/発表者名
      S. Masui, M. Michihata, K. Takamasu, S. Takahashi
    • 学会等名
      8th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology(ASPEN2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of nano-and micro-structured surface using spatial beat of evanescent wave interference lithography2019

    • 著者名/発表者名
      Shuzo Masui, Masaki, Michihata, Kiyoshi Takamasu, Satoru Takahash
    • 学会等名
      Proceedings of the 19th international conference of the european society for precision engineering and nanotechnology (euspen 2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of quantitative depth evaluation for diffraction-limited microgroove using LED light source2018

    • 著者名/発表者名
      Ye Shiwei, Masaki Michihata, Kiyoshi Takamasu, Satoru Takahashi
    • 学会等名
      XXII World Congress of the International Measurement Confederation (IMEKO 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In-Process Measurement of Resin’s Curing Degree in Micro-Stereolithography Using Internal Reflection at Critical Angle2018

    • 著者名/発表者名
      D. Kong, M. Michihata, K. Takamasu, S. Takahashi
    • 学会等名
      XXII World Congress of the International Measurement Confederation (IMEKO 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of super-resolution microscopy by use of a nano-patterned substrate2018

    • 著者名/発表者名
      Ryoko Sakuma, Hiromasa Kume, Masaki Michihata, Kiyoshi Takamasu, Satoru Takahashi
    • 学会等名
      17th International Conference on Precision Engineering (ICPE 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Basic Study on Cell-in-Microfactory System with Localized Light Control - Analysis on handling performance of microparticles based on near-surface light wave -2018

    • 著者名/発表者名
      Seiko Furuya, Shuzo Masui, Masaki Michihata, Kiyoshi Takamasu, Satoru Takahashi
    • 学会等名
      17th International Conference on Precision Engineering (ICPE 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of Functional Subwavelength Structured Surface Using Evanescent Wave Interference Lithography2018

    • 著者名/発表者名
      Shuzo Masui, Masaki Michihata, Kiyoshi Takamasu, Toshihiko Shibanuma, Hironao Tanaka, Satoru Takahashi
    • 学会等名
      17th International Conference on Precision Engineering (ICPE 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 局在光制御によるセルインマイクロファクトリに関する基礎的研究(第3報)-FDTD法によるマイクロ粒子の整理駆動現象の解明-2018

    • 著者名/発表者名
      古谷成康,増井周造,道畑正岐,高増潔,高橋哲
    • 学会等名
      2018 年度精密工学会秋季大会学術講演会,函館,2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 局在光制御によるセルインマイクロファクトリに関する基礎的研究(第 3 報)一FDTD 法によるマイクロ粒子の整理駆動現象の解明一2018

    • 著者名/発表者名
      古谷成康,増井周造,道畑正岐,高増潔,高橋哲
    • 学会等名
      2018年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] エバネッセント光多方位干渉造形法による次世代表面機能構造の創製(第 3 報)一うなりによる干渉強度分布の変調特性検討一2018

    • 著者名/発表者名
      増井周造,道畑正岐,高増潔,高橋哲
    • 学会等名
      2018年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 臨界角照明を用いたナノ光造形硬化樹脂のインプロセス計測(基本原理の検証)2018

    • 著者名/発表者名
      道畑正岐,孔徳卿,高増潔,高橋哲
    • 学会等名
      日本機械学会 2018年度年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 局在光制御によるセルインマイクロファクトリに関する基礎的研究(第 4 報)一定在波制御によるマイクロ粒子整列・搬送に関する研究一2018

    • 著者名/発表者名
      藤原和,増井周造,道畑正岐,高増潔,高橋哲
    • 学会等名
      2019年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 局在光制御によるセルインマイクロファクトリに関する基礎的研究(第2 報)-界面近接光波の任意制御によるマイクロ粒子整理・搬送システムの検討-,2018

    • 著者名/発表者名
      古谷成康,増井周造,道畑正岐,高増潔,高橋哲
    • 学会等名
      2018 年度精密工学会春季大会学術講演会,中央大学,2018,P33
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] エバネッセント光多方位干渉造形法による次世代表面機能構造の創製(第2 報)-サブ波長表面構造の造形と光学特性評価-,2018

    • 著者名/発表者名
      増井周造,鈴木裕貴,道畑正岐,高増潔,高橋哲,柴沼俊彦,田中大直
    • 学会等名
      2018 年度精密工学会春季大会学術講演会,中央大学,2018,K08
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Basic Study on Cell-in-Microfactory System with Localized Light Control2018

    • 著者名/発表者名
      Seiko Furuya, Shuzo Masui, Masaki Michihata, Kiyoshi Takamasu, Satoru Takahashi
    • 学会等名
      17th International Conference on Precision Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of Functional Subwavelength Structured Surface Using Evanescent Wave Interference Lithography2018

    • 著者名/発表者名
      Shuzo Masui, Masaki Michihata, Kiyoshi Takamasu, Toshihiko Shibanuma, Hironao Tanaka, Satoru Takahashi
    • 学会等名
      17th International Conference on Precision Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Highly Sensitive Back-Focal-Plane Interferometry for Tracking Nanoparticle Position2017

    • 著者名/発表者名
      Shuzo Masui, Masaki Michihata, Kiyoshi Takamasu, and Satoru Takahashi
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO2017)
    • 発表場所
      San Jose, USA
    • 年月日
      2017-05-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エバネッセント露光型ナノ光造形法に関する研究(第26報)ー多光束干渉によるミリオーダ領域のサブミクロン表面微細構造創製ー2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木裕貴,松本侑己,道畑正岐,高増潔,高橋哲
    • 学会等名
      2017年度精密工学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] エバネッセント露光型ナノ光造形法に関する研究(第27報)-エバネッセント光による面内形状制御性の解析-2017

    • 著者名/発表者名
      松本侑己,鈴木裕貴,道畑正岐,高増潔,高橋哲,工藤宏人
    • 学会等名
      2017年度精密工学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Highly Sensitive Back-Focal-Plane Interferometry for Tracking Nanoparticle Position2017

    • 著者名/発表者名
      Shuzo Masui, Masaki Michihata, Kiyoshi Takamasu, Satoru Takahashi
    • 学会等名
      CLEO2017, San Jose, USA
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High sensitive and super resolution optical inspection of nanodefects on Si wafer surface using infrared standing evanescent wave2017

    • 著者名/発表者名
      Satoru Takahashi
    • 学会等名
      ISMTII 2017, 13th International Symposium on Measurement Technology and Intelligent Instruments
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] New Developments for Next-generation Precision Engineering Opened with Localized Light Energy Control2017

    • 著者名/発表者名
      Satoru Takahashi
    • 学会等名
      ASPEN2017, 7th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Thoretical Analysis of Multi-Beam Interference Lithography Combining Evanescent and Propagation Light2017

    • 著者名/発表者名
      Shuzo Masui, Yuki Suzuki, Masaki Michihata, Kiyoshi Takamasu, Satoru Takahashi
    • 学会等名
      ASPEN2017, 7th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] New Developments on Micro/nano Manufacturing Science based on Evanescent Light2017

    • 著者名/発表者名
      Satoru Takahashi
    • 学会等名
      IMCC2017(17th International Manufacturing Conference in China)& ICMTE2017(6th International Conference of Manufacturing Technology Engineers
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] エバネッセント光多方位干渉造形法による次世代表面機能構造の創製(第1 報)-RCWA 法を用いた光学特性解析-,2017

    • 著者名/発表者名
      増井周造,鈴木裕貴,道畑正岐,高増潔,高橋哲
    • 学会等名
      -,2017 年度精密工学会秋季大会学術講演会,大阪大学,2017,L23
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Improved back-focal-plane interferometry for monitoring nanoparticle position2016

    • 著者名/発表者名
      Shuzo Masui, Yousuke Horita, Masaki Michihata, Kiyoshi Takamasu, and Satoru Takahashi
    • 学会等名
      International Symposium on Optomechatronic Technology 2016
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Theoretical Analysis of Improved Back-Focal-Plane Interferometry for Monitoring Nanoparticle Position2016

    • 著者名/発表者名
      Shuzo Masui, Yousuke Horita, Masaki Michihata, Kiyoshi Takamasu, and Satoru Takahashi
    • 学会等名
      ASPE2016 Annual Meeting
    • 発表場所
      Portland, USA
    • 年月日
      2016-10-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Theoretical Analysis of Improved Back-Focal-Plane Interferometry for Monitoring Nanoparticle Position2016

    • 著者名/発表者名
      Shuzo Masui, Yousuke Horita, Masaki Michihata, Kiyoshi Takamasu, and Satoru Takahashi
    • 学会等名
      31st Annual Meeting of the American Society for Precision Engineering
    • 発表場所
      Portland, Oregon, USA
    • 年月日
      2016-10-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エバネッセント露光型ナノ光造形法に関する研究―エバネッセント露光用光硬化性樹脂の開発―2016

    • 著者名/発表者名
      松本侑己,鈴木裕貴,道畑正岐,高増潔,高橋哲
    • 学会等名
      日本機械学会 第11回生産加工・工作機械部門講演会
    • 発表場所
      愛知
    • 年月日
      2016-10-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 後側焦点面干渉法を用いた光触媒ナノ加工粒子変位計測の高感度化2016

    • 著者名/発表者名
      増井周造,堀田陽亮,道畑正岐,高増潔,高橋哲
    • 学会等名
      日本機械学会年次大会2016
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 後側焦点面干渉法を用いた光触媒ナノ加工粒子変位計測の高感度化2016

    • 著者名/発表者名
      増井周造・堀田陽亮・道畑正岐・高増 潔・高橋 哲
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] エバネッセント露光型ナノ光造形法に関する研究(第25報)ー機能性評価に向けた表面微細構造創製装置の開発ー2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木裕貴,松本侑己,道畑正岐,高増潔,高橋哲
    • 学会等名
      2016年度精密工学会春秋学術講演会
    • 発表場所
      茨城
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 全方位姿勢制御型光触媒ナノ加工工具に関する研究(第2報)-液相内における工具創製の実験的検討-2016

    • 著者名/発表者名
      堀田陽亮・儲 博懐・増井周造・道畑正岐・高増 潔・高橋 哲
    • 学会等名
      2016年度精密工学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 光触媒ナノ加工工具に関する基礎的研究(第9報)-ナノ粒子位置同定法の検討-2016

    • 著者名/発表者名
      増井周造・堀田陽亮・道畑正岐・高増 潔・高橋 哲
    • 学会等名
      2016年度精密工学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 光触媒ナノ工具に関する基礎的研究(第10報)-銀担持による工具チップ性能の向上-2016

    • 著者名/発表者名
      儲 博懐・堀田陽亮・増井周造・道畑正岐・高増 潔・高橋 哲
    • 学会等名
      2016年度精密工学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Challenge of Evanescent Light Exposing Micro-Stereolithography2016

    • 著者名/発表者名
      S. Takahashi
    • 学会等名
      JSAP-OSA Joint Symposia 2016
    • 発表場所
      Niigata, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 全方位姿勢制御型光触媒ナノ加工工具に関する研究(第1報)-姿勢制御ユニット創製に関する実験的検討-2015

    • 著者名/発表者名
      堀田陽亮・儲 博懐・道畑正岐・高増 潔・高橋 哲
    • 学会等名
      2015年度精密工学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      東北
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Fundamental study on fabrication of multi-functional micro device based on micro-beads using photocatalytic reaction2015

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Horita, Shotaro Kadoya, Masaki Michihata, Kiyoshi Takamasu and Satoru Takahashi
    • 学会等名
      The 6th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology (ASPEN2015)
    • 発表場所
      Harbin, China
    • 年月日
      2015-08-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 東京大学 先端科学技術研究センター 高橋研究室

    • URL

      http://www.photon.rcast.u-tokyo.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 母型の製造方法2016

    • 発明者名
      高橋哲,鈴木裕貴,鈴木邦和,道畑正岐,高増潔,田中大直,西村涼
    • 権利者名
      東京大学,JXエネルギー株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-08-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-11-04  

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