| 研究課題/領域番号 |
20H02456
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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26030:複合材料および界面関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
真部 研吾 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (80848656)
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| 研究分担者 |
中野 美紀 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (20415722)
穂苅 遼平 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (20759998)
則包 恭央 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (50425740)
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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 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
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| キーワード | バイオミメティクス / 表面濡れ性 / 界面 / 光応答性分子 / 物質輸送 / ソフト・インターフェース / ウツボカズラ / Liquid-Infused Surface / 表面 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
小物体の運動制御は、マイクロロボットやドラッグデリバリー等で注目されているが、対象物以外の物質や形態の異なる物質、継続的な物質移動現象の発現は困難であった。また駆動力が小さいために、輸送効率が低いという課題がある。本研究では、ウツボカズラの機能を模倣し幅広い液体滑落性を示す液体注入表面より着想を得た、多様な物質を単一表面のみで操作できる潤滑液表面を創生する。液体／固体／気体を問わず、従来より大きな物質を表面上で操作・移動・輸送制御する技術の実現へと繋がる。更に、表面構造制御等とも合わせ、高効率物質操作技術を確立することで、これまでの物体運動制御分野の課題を克服する革新的アプローチを提案する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、分子モーターである光応答分子（アゾベンゼン誘導体）を導入した潤滑液表面における物質移動現象を解明し、形態に依存しない高効率小物体操作技術を確立した。光照射による潤滑流体層の流動、温度変化、表面エネルギーの変動等を評価し、光駆動分子モーターによる物質の移動メカニズムを詳細に解析した。その結果、ナノ～センチメートルオーダーの液体や固体等の幅広い物質を効率的に操作できる可能性を有した新たな機能性表面であるLiquid-Conveyorの開発に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
学術的意義として、本研究は光応答分子を利用した新しい物質移動メカニズムを解明し、従来の技術では操作が難しかった多様な物質の移動・操作を可能にした。社会的意義としては、医療分野でのドラッグデリバリーシステムやIndustry 4.0の進展に対応するための精密機器の製造プロセスにおいて重要な微小物体の高精度な操作を可能とする基盤技術を提案でき、将来的に産業界への応用が期待される技術開発を実施した。近未来としては、マイクロ流路のような液体の運動やマイクロファクトリーのような固体の運動に関する実用的な応用につながると考える。
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