| 研究課題/領域番号 |
19K05302
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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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| 審査区分 |
小区分30020:光工学および光量子科学関連
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
大平 泰生 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (10361891)
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| 研究分担者 |
岡 寿樹 北里大学, 理学部, 教授 (00508806)
新保 一成 新潟大学, 自然科学系, 教授 (80272855)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | ナノ流体 / アゾ微粒子 / 自己組織化 / 光操作 / 光ニューロン回路 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，光により変形するアゾベンゼン・ポリマー微粒子を用いて，ナノ流体の自己組織化過程を制御する手法を開発し，ナノ流体ネットワーク構造の光操作と物質移動型光ニューロン回路への応用を検討することを目的としている。アゾ微粒子による流体の捕捉と，局所的な光異性化による形状変形により，流体の空間分布を制御する。ナノ流体における物質の流れの光制御について調べ，物質流による光学応答変化と流路の光変形を用いた，光ニューロン回路の基本機能を開拓する。
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| 研究成果の概要 |
本研究は，アゾベンゼンポリマー微粒子の光変形性を用いて，ナノ領域の流体ネットワーク構造を光操作する手法を開発し，これを光ニューロン回路に応用することを目的としている。ここでは光操作できる流体ネットワーク構造における物質移動と光信号輸送に基づく光ニューロン回路の基盤技術を開発した。液中でのアゾ微粒子の特異な光変形性を見出し，アゾ粒子をアンカーとして用いた液体の自己組織化の光操作性について検証した。さらにマイクロ液晶界面での物質流の光制御，マイクロ流体の光伝搬特性，および光近接場の局所偏光によるアゾナノ粒子の形状操作を調べ，ナノ流体ネットワーク構造による近接場光信号輸送の基盤技術を検討した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の目指す光ニューロン回路機構の開発を通じて，液中におけるアゾベンゼン微粒子の特異な光変形について見出すとともに，光変形するアゾ微粒子をアンカーとして用いたマイクロ流体の光操作，およびマイクロ流体流路における界面物質移動や光伝搬などの独創的な研究を推進し，高い学術的意義をもつ成果を得た。さらに，光近接場の局所偏光によるナノアゾ微粒子の光変形，ナノ流体ネットワーク形成への展開，および近接場信号輸送を検討し，光ニューロン回路の基盤を整えた。これらは，ソフトマターによる光信号制御や光信号処理に基づく新たな知能デバイス開発に繋がるものであり，社会的に有用な応用展開が期待される。
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