| 研究課題/領域番号 |
19K05310
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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 | 九州大学 |
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研究代表者 |
興 雄司 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (10243908)
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| 研究分担者 |
吉岡 宏晃 九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (20706882)
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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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | ポリジメチルシロキサン / 光散乱 / 分光フィルター / シリコーン / 散乱媒質 / 紫外フィルター / CaF2 / 紫外線 / 低散乱モデル / DNAサンプル評価 / 波長フィルター / ミー散乱媒質 / 散乱材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
透明なシリコーンゴムに、その透明性を失わないようなナノ粒子の分散を実現することで、ある波長（色）でだけ光が透明に党利図けることができる特殊な材料を実現する研究を行う。この材料に、屈折率が近いマイクロサイズの粒子を混合すると、特定の波長（色）で透明になる物のそれ以外では磨りガラスの様に不透明になる、これまでにない材料が実現できる。この材料は接着剤や充填剤、塗布剤、ポッティング剤となりうるため、光を利用した分析やディスプレイなどの光の応用に広く応用できる新しい仕組みを実現できる。
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| 研究成果の概要 |
特定波長に対してのみ透明になる新しい分光材料についての研究を行った。この仕組みは有機物が持つ低屈折率と紫外域での高い屈折率分散、および無機透明材料がもつ高い屈折率と紫外域での低い屈折率分散に着目し、両者の混合でハイブリッド散乱材料を構成するものである。
特定波長で両者の屈折率が合致し、この散乱体は透明になるという特徴を持つ。
この基本的な着想に基づき、この研究を行った結果、透明になる特定波長の変更と、透明になる領域を狭帯域化して波長分解能をあげるため知見を明らかにし、後者において当初目的であった10nm程の透過半値全幅を達成した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来の分光の仕組みと全く異なる機序によって分光性が発現することを初めて示した。偏光依存・入射角依存がなく、無秩序系である本媒質は、これまでに無い組み込み型分光媒質のである。この成果により、社会的な応用としては、バイオサイエンスを支える組み込み型光センシングバイオチップへの組み込み型のフィルター、その3Dプリンター等を用いての簡易作製を可能にする。電気信号や温度など屈折率がわずかに変わる材料に適用して、透明／散乱で色を選別するようなフィルムも実現できる。現在は紫外域を対象としているが、可視光への適用拡張についても知見を得ており、光アートのための新たなインクとしても利用可能である。
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