| 研究課題/領域番号 |
16K06195
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
知能機械学・機械システム
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
今井 郷充 日本大学, 理工学部, 教授 (20369953)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 液滴搬送 / 流路膜 / パリレン / ３次元形状 / ロータス効果 / リキッドマーブル / 表面設計 / μ-TAS / マイクロピラー / 転落加速度 / 突起面積比 / 粘度 / 表面張力 / 転落角 / ころがり特性 / μTAS / 液滴 / 搬送 / マイクロ流路 / テクスチャー / 操作 / 薄膜 / マイクロ・ナノデバイス / マイクロマシン / ナノ材料 / 先端機能デバイス / 材料加工 |
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| 研究成果の概要 |
微量な液滴の容易な搬送かつ機械的操作を行うマイクロ流体デバイスのを開発した．流路を膜で形成し，膜を介しての液滴の分離・合成，撹拌などの操作を行う．機械的特性に優れ，化学的に安定なパリレンを材料としてMEMSプロセスによって3次元の流路薄膜を製作する方法を開発した．表面に微細な突起を形成することにより液滴の搬送を容易にするロータス効果の性能向上に関して，突起のサイズ，ギャップ，面積比等の最適化を行い，表面設計の指針を示した．またリキッドマーブルのころがりによる搬送方法の特性を調べた．搬送後液滴から粒子を磁場によって分離させるため撥水性磁性粒子を用いた．非常に小さい液滴にも実施可能である．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
MEMSで3次元の構造体を作ることは主要な研究テーマである．ダイアフラムはMEMSにおける主要な機械要素であり，3次元形状の膜を加工する技術は，ダイアフラムの可撓性を高めるために必要である．機械的特性に優れた高分子であるパリレン膜を用いた3次元形状の膜を作製する加工法を提案した．またこの加工法によって微細表面構造を設けることも可能で，流路に適用する場合は，ロータス効果を付与することもできる．また表面微細構造と液滴の搬送特性を検討し，表面設計の指針を示した．
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