| 研究課題/領域番号 |
19K22071
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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26:材料工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛 |
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研究代表者 |
鎌田 香織 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 進学課程, 講師 (00361791)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | バイオテンプレート / 微小めっき / 金属ホールアレイ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は特徴的な微小構造をもつ珪藻表面に金属被覆を行うバイオテンプレートプロセスを用いた金属ホールアレイディスクの作製プロセスの開発と光機能の発現を目的とする。得られた金属ホールアレイの光機能の評価は、従来通りの基板上2次元構造と同様に行うことも可能であるが、所定の基礎物性が得られた場合には液体媒質に金属ホールアレイディスクが分散した状態を対象にできることから、光－分子の強結合やプラズモン増強などを液中にて実証する挑戦的な取り組みへと展開できる。本研究では、藻類学、電気化学、応用光学など広範な専門知見を集結し、目的達成を図る。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、自然界のナノ・マイクロメートル領域の造形物に着目し、光学的機能の発現を指向した3次元微細金属構造体の作製プロセスを開発することを目的としている。特に、作製プロセスにおけるテンプレートとして、重点的に珪藻を構造機能化する手法を確立し、その特徴的な規則空孔配列構造に起因した光物性の評価を行う。本研究の特徴は、珪藻を材料作製にそのまま利用する独創性と表面・界面の化学反応を確立する学術的意義とを両輪とした作製プロセスの設計が挙げられる。珪藻が本来もつ構造を機能材料に転写することにより、従来作製困難である3次元微細構造材料の量産法を確立し、新しい光学機能の発現を目指す。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
金属ホールアレイは、表面プラズモン共鳴により、ホール直径より長い波長の光が透過する異常透過現象を示すことから、様々な応用が期待されている。通常はリソグラフィー工程による基板上に限定された範囲の2次元的な構造が多く、3次元構造による原理実証が望まれてきた。本研究では、自然界が作り出す3次元構造を利用するため、光合成による増殖に「生産」を委ねることができ、培養環境によるホールアレイ構造の制御を通じ、構造と光機能の相関を系統的に評価できる。また、無電解めっきを含むバイオテンプレートプロセスは、現在でもなお困難なナノメートル領域における金属被覆構造の作製へも波及する重要な技術として位置付けされる。
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