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りん光材料の磁性変化を利用した新原理によるレーザーマニピュレーション技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K05006
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用物理学一般
研究機関日本工業大学

研究代表者

池添 泰弘  日本工業大学, 基幹工学部, 教授 (70334315)

研究分担者 大澤 正久  日本工業大学, 基幹工学部, 教授 (80280717)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード磁気アルキメデス効果 / 磁気浮上 / 蓄光材料 / 燐光材料 / 非接触操作 / 非接触マニピュレーション / 光 / 磁場 / 磁気アルキメデス浮上 / 磁気アルキメデス / りん光 / レーザー / 非接触 / マニピュレーション
研究成果の概要

レーザーピンセットの手法を用いて非接触で物体を操作する技術においては、主に数ミクロン程度の小さな物体を顕微鏡下で操作することに使用されるが、強いレーザー光が必須であり、また、大きな物体には適用できないなどの難点もある。本研究では、光を吸収することによって、室温でも磁性変化を引き起こすような、りん光材料や蓄光材料を、磁気アルキメデス浮上技術によって磁場空間中で磁気浮上させた状態で光を当てて、物体を非接触で操作できる技術を開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでの非接触操作技術の代表例はレーザーピンセットであるが、非常に小さなものにしか適用できないのに対し、本研究で開発した磁場と光の両者を駆使した非接触操作技術は、巨視的な大きさの物体を操作することも可能である。また、ここで使われる光はLED等の弱い光で十分であるため、汎用性の高い技術となりうる。本研究によって、物体の並進操作を容易に実現できるようになった。今後、回転操作を実現できる技術を開発すれば、物体のあらゆる操作を非接触で出来ることになる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (33件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 手を触れずに物体を動かす ~自己組織化・磁場・光を巧みに利用した新技術~2017

    • 著者名/発表者名
      池添泰弘
    • 雑誌名

      日本磁気科学会

      巻: 11 ページ: 49-54

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Study of motion of the object caused by various energy conversion processes in materials2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Ikezoe
    • 学会等名
      Active Matter Workshop 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 蓄光材料の光刺激磁性変化を利用した非接触光マニピュレーション技術 ~材料におけるエネルギー変換と物体の運動~2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Ikezoe
    • 学会等名
      第11回 バイオナノシステムズ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] GdCl3水溶液中で磁気浮上した球状蓄光材料の非接触光回転操作2019

    • 著者名/発表者名
      岡野 佑亮, 種部 千遥, 大澤 正久, 廣田 憲之, 池添 泰弘
    • 学会等名
      第66回 応用物理学会 春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 磁気アルキメデス浮上状態で光操作された物体の運動の解析2019

    • 著者名/発表者名
      種部 千遥,岡野 佑亮,大澤 正久,廣田 憲之 ,池添 泰弘
    • 学会等名
      第66回 応用物理学会 春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Noncontact optical manipulation of SrAl2O4:Eu, Dy/polypropylene complex levitated in a magnetic field by magneto-Archimedes effect2018

    • 著者名/発表者名
      Chiharu Tanebe, Yusuke Okano, Masahisa Osawa, Noriyuki Hirota, Yasuhiro Ikezoe
    • 学会等名
      MATERIAL ANALYSIS AND PROCESSING IN MAGNETIC FIELDS, 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Noncontact manipulation of persistent luminescent material by light in a magnetic field2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Ikezoe, Yusuke Okano, Chiharu Tanebe, Masahisa Osawa, and Noriyuki Hirota
    • 学会等名
      MATERIAL ANALYSIS AND PROCESSING IN MAGNETIC FIELDS, 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁気アルキメデス効果により磁気浮上させた物体の非接触光操作の解析2018

    • 著者名/発表者名
      種部 千遥,岡野 佑亮,大澤 正久,廣田 憲之,池添 泰弘
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 磁気アルキメデス効果を用いたガラス粒子の磁気浮上と自己集合2018

    • 著者名/発表者名
      菅谷将之、池添泰弘
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 準弾性レーザー散乱分光法を利用したタンパク質分子の気液界面自己組織化の研究2018

    • 著者名/発表者名
      藤田 裕嗣、工藤 優希、佐野 健一、池添 泰弘
    • 学会等名
      第69回 コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] バイオ分子の自己集合化に潜む機能2018

    • 著者名/発表者名
      池添 泰弘
    • 学会等名
      第70回 日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 磁気浮上した蓄光材料の非接触光回転操作2018

    • 著者名/発表者名
      岡野佑亮、種部千遥、大澤正久、廣田憲之、池添泰弘
    • 学会等名
      第13回 日本磁気科学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 磁気アルキメデス効果と磁気浮上物体の非接触光操作への応用2018

    • 著者名/発表者名
      種部千遥, 岡野佑介, 大澤正久, 廣田憲之, 池添泰弘
    • 学会等名
      第13回 日本磁気科学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 磁気浮上技術を用いたガラス微粒子の自己集合2018

    • 著者名/発表者名
      菅谷将之、池添泰弘
    • 学会等名
      第13回 日本磁気科学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ流体チップと繰り返し高勾配磁場を用いた磁気分離技術の開発2018

    • 著者名/発表者名
      武捨秀紀、岡野佑亮、池添泰弘
    • 学会等名
      第13回 日本磁気科学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 正20面体形に成形した蓄光材料の非接触光回転操作2018

    • 著者名/発表者名
      岡野佑亮、種部千遥、大澤正久、廣田憲之、池添泰弘
    • 学会等名
      応用物理学会 磁気科学研究会 第7回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 磁気アルキメデス効果を用いたガラス粒子の自己集合2018

    • 著者名/発表者名
      菅谷将之、池添泰弘
    • 学会等名
      応用物理学会 磁気科学研究会 第7回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 繰り返し高勾配磁場による微粒子トラップを利用した分離技術の開発2018

    • 著者名/発表者名
      武捨秀紀、岡野佑亮、池添泰弘
    • 学会等名
      応用物理学会 磁気科学研究会 第7回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Sr2MgSi2O7の合成と磁気浮上状態での非接触光操作2018

    • 著者名/発表者名
      岡野佑亮、種部千遥、大澤正久、廣田憲之、池添泰弘
    • 学会等名
      第65回 応用物理学会 春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁気アルキメデス効果によって磁気浮上したSrAl2O4:Eu,Dyの非接触光操作2018

    • 著者名/発表者名
      種部千遥, 岡野佑介, 大澤正久, 廣田憲之, 池添泰弘
    • 学会等名
      第65回 応用物理学会 春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 永久磁石を用いたガラス微粒子の磁気アルキメデス浮上2018

    • 著者名/発表者名
      菅谷 将之、池添 泰弘
    • 学会等名
      第65回 応用物理学会 春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノ粒子の磁気ソーティング2018

    • 著者名/発表者名
      武捨秀紀、岡野佑亮、池添泰弘
    • 学会等名
      第65回 応用物理学会 春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁場と光を利用した非接触シャフトフリーモーターの開発2017

    • 著者名/発表者名
      種部千遥, 岡野佑亮, 池添泰弘
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁場と光を用いた非接触2次元コンベア2017

    • 著者名/発表者名
      岡野佑亮、種部千遥、廣田 憲之、池添泰弘
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁気浮上状態にある物体の光による非接触操作2017

    • 著者名/発表者名
      池添泰弘、大澤正久、廣田憲之
    • 学会等名
      第78回応用物理学会 秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Non-contact manipulation of objects undergoing levitation in a magnetic field2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Ikezoe, Yusuke Okano, Chiharu Tanebe, Masahisa Osawa, and Noriyuki Hirota
    • 学会等名
      International Conference on Magneto-Science
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] GdCl3水溶液中で磁気浮上したSr2MgSi2O7粒子の非接触光操作2017

    • 著者名/発表者名
      岡野佑亮、種部千遥、大澤正久、廣田憲之、池添泰弘
    • 学会等名
      第12回日本磁気科学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁気アルキメデス効果によって磁気浮上した物体の非接触光操作2017

    • 著者名/発表者名
      種部千遥, 岡野佑介, 大澤正久, 廣田憲之, 池添泰弘
    • 学会等名
      第12回日本磁気科学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 手を触れずに物体を動かす ~自己組織化・磁場・光を巧みに利用した新技術~2017

    • 著者名/発表者名
      池添泰弘
    • 学会等名
      第21回日本磁気科学会研究会「磁場を用いた微構造制御」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 塩化ガドリニウム水溶液中で磁気浮上した蓄光材料の非接触操作2017

    • 著者名/発表者名
      岡野佑亮、種部千遥、大澤正久、廣田憲之、池添泰弘
    • 学会等名
      応用物理学会 磁気科学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸素ガス中で磁気アルキメデス浮上したSrAl2O4の非接触光操作2017

    • 著者名/発表者名
      種部千遥, 岡野佑介, 大澤正久, 廣田憲之, 池添泰弘
    • 学会等名
      応用物理学会 磁気科学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ガラス粒子の磁気浮上と自己組織化2017

    • 著者名/発表者名
      菅谷将之、岡野佑亮、池添泰弘
    • 学会等名
      応用物理学会 磁気科学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 微粒子の磁気ソーティング2017

    • 著者名/発表者名
      武捨秀紀、岡野佑亮、池添泰弘
    • 学会等名
      応用物理学会 磁気科学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁場と光を用いた物体の非接触操作2017

    • 著者名/発表者名
      池添泰弘
    • 学会等名
      応用物理学会 磁気科学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 日本工業大学 研究者情報

    • URL

      http://nit-gyoseki.nit.ac.jp/Main.php?action=top&type=form

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 池添研究室

    • URL

      http://ikezoelab.sakura.ne.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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