| 研究課題/領域番号 |
20K22422
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0302:電気電子工学およびその関連分野
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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 |
岡本 有貴 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, 研究員 (40880753)
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| 研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | MEMSマイクロポンプ / 圧電ダイアフラム / 流量センサ / マイクロポンプ / MEMS / マイクロ流路 / 分級器 / 圧電アクチュエータ / バーチャルインパクタ / 光散乱計測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
大気中の微粒子計測は、有害粒子を検出する上で重要な課題となっている。特に、個人が浴びる微粒子量を検出するには、小型微粒子検出装置の実現が重要である。微粒子検出が簡単に行えれば、アレルギー持ちの人が浴びた微粒子量を自己管理するといったことも可能である。本研究の目的は、幅広い径の微粒子に対して用いることができる微粒子検出装置をキーホルダーほどの大きさで実現することである。そのために、選択粒子径を制御できるバーチャルインパクタ分級器を大気引き込み機構の集積によって実現する。
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は、幅広い径の微粒子に対して用いることができる微粒子検出装置をキーホルダーほどの大きさで実現することである。提案する素子に必要な超小型MEMSマイクロポンプをPZT圧電ダイアフラムアクチュエータを利用して実現することに成功した。また、提案する構造の実現には流量を計測することが必要となるため、別途数百nL/minの微小流量が計測できるマイクロ流路に埋め込むことが可能な流量センサを開発した。また、散乱光計測ではフローセル中の粒子の形状差を検出することができ、以上これらのことから提案構造実現のための要素技術を網羅的に実現することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来のMEMSマイクロポンプは小型のものでも数cm四方のものがほとんどで、mmオーダーの小型のものは実現されてこなかった。本研究では圧電ダイアフラムアクチュエータとSU-8とPDMSによる樹脂接合技術を用いて小型化に成功し、世界最小クラスのマイクロポンプ構造や高精度流量センサを実現できた。これらは小型化が重要なＩoT機器・医療機器での応用が期待できる。
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