| 研究課題/領域番号 |
21K04749
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分27010:移動現象および単位操作関連
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
渡邉 貴一 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 研究准教授 (60743979)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | Droplet microfluidics / Phase separation / Multi-layer / Rattle / Bicontinuous / Porous / Flow process / 液滴内相分離 / Spinodal / 非平衡 / 液滴 / マイクロ流路 / in situ観察 / 多層化 / 多成分系液滴 / 非平衡相分離 / 自己乳化 / マイクロカプセル / Microfluidics / Diffusion / Microcapsule / Transport phenomena |
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| 研究開始時の研究の概要 |
マイクロ流路内を流れる高分子液滴の内外で、高速な溶媒の移動を誘起すると、液滴内で逐次的な相分離と高分子析出が同時に進行する非平衡状態となり、鈴型構造や共連続構造などの多彩かつ階層的な相分離構造を有する微粒子が連続的に生成される。本研究では、マイクロ流路内の四成分系液滴において、非平衡相転移を誘起する因子を探索し、溶媒拡散の速度や微粒子の固化時間が微粒子の構造におよぼす影響を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
マイクロ流路内を流れる多成分系液滴(例：高分子/良溶媒/共溶媒)の内外で急激な温度変化や高速な溶媒の移動を誘起すると，液滴内で逐次的な相分離と高分子析出が同時に進行する非平衡状態となり，回分式反応器では形成が困難な鈴型構造や共連続構造などの多彩かつ階層的な相分離構造を有する微粒子が連続的に生成される。しかし，これら階層構造の形成機構や制御方法は未解明である。本研究では，マイクロ流路内の多成分系液滴において非平衡相転移を誘起する因子を探索し，新たな構造を設計する手法を構築した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年，世界各国で「少量多品種生産」の技術開発が進められている。高分子微粒子についてもフロー合成技術の開発が進められているが，複雑な構造を形成するためには多段階の製造プロセスが必要である。本研究で開発した技術は，多層構造や多孔質微粒子を2液の混合だけで形成できるものであり，製造プロセスの簡略化を実現可能な要素技術である。本技術で調製される複雑な構造の微粒子は，高機能な薬物輸送担体やバイオ医薬品の分離材料として応用が期待される。
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