| 研究課題/領域番号 |
18K18854
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分21:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
河合 晃 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (00251851)
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| 研究分担者 |
木村 宗弘 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (20242456)
進藤 怜史 長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (90826223)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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| キーワード | 燃料電池 / マイクロカプセル / 3次元光造形 / IoT / DMFC / 集積化 / 血栓抑制 / 帯電制御 / リソグラフィ / マイクロ / カプセル / ３次元光造形 / ゼータ電位 / 触媒 |
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| 研究成果の概要 |
疑似毛細血管の作製手法として、3次元マイクロ光造形システムを用いて、2次元および3次元マイクロチューブネットワークの作製を行った。素材としてアクリル樹脂を用いて、単一チューブ、Y字およびT字分岐構造を構築した。そして、3次元マイクロチューブネットワークの分岐点へ円筒型のサブパターンを導入してマイクロ流路の高機能化を実現した。これらのマイクロチューブネットワーク構造を含有した球状燃料電池セルの構築した。特に、気相／液相界面のメニスカス内の圧力差に着目し、圧力差による酸素ガス溶解と脱気の促進を実現した。燃料電池の小型化を推進し、帯電性を利用した赤血球の凝集による血栓抑制の指針を構築している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年の長寿命化に伴い、循環器系疾患の発生頻度も年々増加している。本研究ではマイクロ光造形装置を用いて分岐点にサブパターンを設置した液体用3次元マイクロチューブネットワークを構築し、人工的な毛細血管構造を構築し、分岐点における送液停止や気泡詰まりの抑制、液体の流れに選択性の付与、という高機能化要素を実現した。そして、これらを搭載した持続発電可能な小型燃料電池による抑制システムを構築している。本研究成果は、燃料電池の小型化を推進し、帯電性を利用した微小固体の凝集性メカニズムの解明に大きく寄与するのもであり、また、医療・センシングなどの新規展開の可能性も有しており、その学術的意義は高い。
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