| 研究課題/領域番号 |
20H02363
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分24020:船舶海洋工学関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
柳田 保子 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (10282849)
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| 研究分担者 |
中野 善之 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 技術開発部, 副主任研究員 (20566103)
三輪 哲也 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 技術開発部, 調査役 (90272400)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
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| キーワード | 二酸化炭素 / PDMSマイクロ流路 / 二酸化炭素平衡器 / 海洋現場計測 / CO2平衡器 / 海洋現場観測 / 二酸化炭素センサ / 海洋環境観測 / 海洋環境計測 / 海洋センサ / マイクロ流路 / PDMS / PDMSデバイス / オーシャンヘルス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
二酸化炭素（CO2）は地球温暖化の要因のひとつであり、大気中の約30％が海水に吸収されるが、季節や昼夜、海水温度変化などで濃度が変動することから、海水CO2濃度を海洋現場で高頻度に観測する必要がある。本研究ではCO2分圧平衡特性に優れた薄膜材料であるPDMSを用いたマイクロ流路によるCO2平衡器を開発する。マイクロ流路構造やCO2分圧平衡特性、機械的強度の向上、耐腐食性や生物付着防止機能などを検討し、海水CO2センサの小型化、長期使用、自動・定期計測へ寄与する。本研究により海洋現場観測データに基づくオーシャンヘルス研究の進展に貢献する。
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| 研究成果の概要 |
海洋二酸化炭素センサの小型化と量産化に貢献するため、二酸化炭素の分圧平衡特性に優れた薄膜材料であるポリジメチルシロキサン（PDMS）を用いたマイクロ流路による二酸化炭素平衡器の開発を行った。PDMSマイクロ流路の流路形状や流路長などのデバイス構造や、長期観測に耐え得る機械的強度、生物付着防止策の検討などを行い、二酸化炭素分圧平衡特性を検討したところ、二酸化炭素濃度変化を検知できることが示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
マイクロ流体デバイスでCO2ガス平衡器を実現することにより、安価で量産性が高く、小型で壊れにくく扱いやすい海洋CO2センサの完成が見込まれ、今までと同じコストで、これまでより多くの海洋CO2センサを製作できる。これにより海洋におけるCO2データが増えることで、地球温暖化予測の精度向上や今後必要なCO2削減量の見積り、その施策を実施した際の効果予測に貢献することが期待される。
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