| 研究課題/領域番号 |
18K13687
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
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| 研究機関 | 京都大学 (2019-2020)
大阪大学 (2018) |
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研究代表者 |
辻 徹郎 京都大学, 情報学研究科, 准教授 (00708670)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 分子流体力学 / 熱泳動 / ナノ粒子 / 光圧 / ナノ界面 / 光渦 / 光熱効果 / 分離 / 光ピンセット / マイクロ・ナノ流体デバイス |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，マイクロ・ナノ粒子群の運動制御およびその結果として発現する粒子分布のパターン形成や選択的な粒子輸送方法について，マイクロ流体実験やその数理モデルのシミュレーションをおこなった．制御方法としては，流体中の局所的な温度勾配を利用した運動である熱泳動を利用した．熱泳動は，粒子表面近傍の微小スケールにおける熱流動場が一因となって生じる物質輸送現象である．研究成果として，流れ場による抵抗と熱泳動力のつり合いを利用したマイクロ流体デバイス中の粒子分布パターン形成，分岐型マイクロ流路における粒子の選別，熱泳動力と光圧のバランスを利用した粒子選択的な光ピンセットの開発などが得られた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で対象とした微小粒子はその代表的な大きさが100 nm~10 μm程度であり，身近な例ではウイルス，細胞，エアロゾルが挙げられる．これらの微小粒子の運動を精密に制御する方法や，あるいは複数種類の粒子の混合物からターゲットのみを選別する方法は，新しい粒子検出・識別技術の開発に有益である．本研究では，微小系における熱流体力学分野で近年注目されている熱泳動現象を軸とした微小粒子のパターン化や選択的輸送方法を提案した．
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