| 研究課題/領域番号 |
20K20982
|
|---|
| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
中区分20:機械力学、ロボティクスおよびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 九州大学 |
|---|
研究代表者 |
山西 陽子 九州大学, 工学研究院, 教授 (50384029)
|
|---|
| 研究分担者 |
川原 知洋 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 准教授 (20575162)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 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)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
|
|---|
| キーワード | タグ / マイクロナノ工学 / 磁性 / センサ / 生体組織 / 磁性体 / 磁化 / センシング / トレーシング |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は長期間安定的にウェット環境下での生体を識別できるシステムの確立を目的としている。そ我々は水環境に影響されにくい磁場に着目し、安価で容易に手に入る微小な磁性体の発熱等を用いて生体の個々の情報を長時間識別できる方法を提案し、発熱に向けた基礎研究を行う。本研究の挑戦的研究としての意義は超常磁性ナノ粒子の高周波磁場による発熱原理の一つであるネール緩和に着目し磁気モーメントの磁化遅れにより発熱する現象を利用したまったく新しいサーモタグを確立することにある．この原理の実用化の社会へのインパクトは大きくRFIDタグの市場を凌駕する微小なタグの誕生が見込まれるものである．
|
| 研究成果の概要 |
本研究は小型の生体を対象とする磁気を用いた識別法を開発し、タグの情報を素早く読み取るシステムを確立することを目的としサーモグラフィを用いた識別システムを提案し、基礎実験を行った。プリント型を想定した加熱実証実験を行い、液中での発熱を試みた。発熱を左右する因子を磁場強度・粒径・周波数・粒子組成・分散・濃度の因子に分解し、それぞれのパラメータを支配する電源・コイル・加熱サンプルを改良していくことで磁性流体のサンプルにおいて15 °C/minもの温度変化を達成した。基板上で乾燥させたサンプルは発熱が観測されたことより、凝集していても粒子が固定された状態でネール緩和が起きることが示された。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の挑戦的研究としての意義は超常磁性ナノ粒子の高周波磁場による発熱原理の一つであるネール緩和に着目し磁気モーメントの磁化遅れにより発熱する現象を利用したまったく新しいサーモタグを確立することにある．この原理の実用化の社会へのインパクトは大きくRFIDタグの市場を凌駕する，新しい微小なタグの誕生が見込まれるものである．特にネール緩和に着目し磁気モーメントの磁化遅れにより発熱する現象は微小な数nm～数十nmのサイズの磁性粒子にしか見られない特異な現象であり，センシングにおける空間分解能の向上が見込まれる．
|
