| 研究課題/領域番号 |
21K18860
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分27:化学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 |
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, 研究グループ付 (50425740)
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| 研究分担者 |
吉川 佳広 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 (30373294)
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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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 光異性化反応 / アゾベンゼン / 光応答性材料 / 液滴 / 物質移動 / 物質輸送 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
従来、分子や微粒子を配列させるためには、ディップコーティング、ディウェッティングやラビング等の手法が考案されてきたが、基板上の特定の位置への任意パターンの形成は困難だった。本研究では、光応答液滴をキャリアとして利用することで、流路や電極が不要な、光による物質運搬技術として、これまでにない革新的な物質輸送集積技術（フルイドロジスティクス）を開拓する。本研究によって液滴をキャリアとした光による物質運搬が実現すれば、分子・粒子の任意の２Dおよび３D集積化技術として発展が期待される。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、光応答液滴をキャリアとして利用することで、流路や電極が不要な、光による物質運搬技術として、革新的な物質輸送集積技術（フルイドロジスティクス）を開拓することを目的として研究を実施した。その結果、光応答液滴と蛍光微粒子（量子ドット）を混合した系において、光応答液滴によって微粒子を運搬させることに成功した。また、照射時間を制御することで微粒子の位置の制御が可能であることを示した。さらに、光応答液滴としての分子デザインの指針として、移動特性にはアルキル鎖長が大きな影響を与えることが明らかになった。液滴の運動・移動のメカニズムについて、表面張力およびラプラス圧によるモデルを用いて提唱した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年、マイクロ流体デバイスの発展により、微少の試料による分析技術や化学合成技術が発展している。一方で、マイクロ流体デバイスでは流路設計や製作、ポンプの接続などシステム設計が複雑になることが課題である。一方で、本研究で目的とした、光応答液滴をキャリアとした光による物質運搬技術が進展することにより、流路、電極やポンプが不要な、これまでにない革新的な物質輸送集積技術（フルイドロジスティクス）への道が開拓されると期待される。さらに、本研究によって液滴をキャリアとした光による物質運搬が実現すれば、光による微少領域での物質操作技術として、分子・粒子の任意の２Dおよび３D集積化技術としての発展が期待される。
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