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制御性に優れた自律型ナノモーターの開発と化学システム設計への応用

研究課題

研究課題/領域番号 26820341
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関同志社大学

研究代表者

山本 大吾  同志社大学, 理工学部, 助教 (90631911)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードマイクロモーター / 自発運動 / 触媒 / アルコール燃料 / ナノモーター
研究成果の概要

近年,化学反応のエネルギーを使用して,反応溶液中で自発的に運動を行う触媒型マイクロモーターの研究が盛んに行われている。本研究では,触媒反応としてアルコールなどの有機燃料の酸化反応を利用することで,新しい触媒型白金マイクロモーターの構築を行った。その結果,従来の燃料には無い以下の特筆すべき性質を有することを見出した。①多様な有機燃料に関して広い濃度領域で指向的運動を発現できる。②反応生成物として気相・固相が発生しないグリーンなシステムである。③従来の燃料とは運動方向が逆である。
これらの性質は,マイクロデバイスの動力源やドラッグデリバリーシステムなど広範な応用を強く期待させるものである。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Micromotors working in water through artificial aerobic metabolism2015

    • 著者名/発表者名
      D. Yamamoto, T. Takada, M. Tachibana, Y. Iijima, A. Shioi, and K. Yoshikawa
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: 7 号: 31 ページ: 13186-13190

    • DOI

      10.1039/c5nr03300d

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Self-Propelled Nano/Micromotors with a Chemical Reaction: Underlying Physics and Strategies of Motion Control2015

    • 著者名/発表者名
      Daigo Yamamoto, Akihisa Shioi
    • 雑誌名

      KONA Powder and Particle Journal

      巻: 32 号: 0 ページ: 2-22

    • DOI

      10.14356/kona.2015005

    • NAID

      130004687105

    • ISSN
      0288-4534, 2187-5537
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 定常直流電場下における平板電極間での油中マイクロ粒子の配列と周期運動2014

    • 著者名/発表者名
      山本亮太、山本大吾、塩井章久、藤井秀司、栗村朋、吉川研一
    • 雑誌名

      粉体工学会誌

      巻: 51 号: 12 ページ: 823-827

    • DOI

      10.4164/sptj.51.823

    • NAID

      130004722286

    • ISSN
      0386-6157, 1883-7239
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 非平衡現象と化学工学2016

    • 著者名/発表者名
      山本大吾
    • 学会等名
      化学工学会第81年会
    • 発表場所
      関西大学(大阪)
    • 年月日
      2016-03-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 微小モータ:反応や電気で規則運動が創発!2015

    • 著者名/発表者名
      山本大吾
    • 学会等名
      APPIE産学官連携フェア2015
    • 発表場所
      インテックス大阪(大阪)
    • 年月日
      2015-10-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 有機燃料によって駆動する等温化学マイクロモーター:規則的運動の創発2015

    • 著者名/発表者名
      高田剛,立花優志,山本大吾,塩井章久,吉川研一
    • 学会等名
      第66回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島)
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 有機物を燃料とする白金触媒化学モーターの自発運動とその運動制御2015

    • 著者名/発表者名
      立花優志,高田剛,山本大吾,塩井章久,吉川研一
    • 学会等名
      化学工学会第47回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 直流電場下で駆動するマイクロモーターおよびポンプの開発2015

    • 著者名/発表者名
      山本大吾
    • 学会等名
      イノベーション・ジャパン2015
    • 発表場所
      東京ビッグサイト(東京)
    • 年月日
      2015-08-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Micromotors powered by organic oxidation in water without disruptive byproduct production2015

    • 著者名/発表者名
      D. Yamamoto
    • 学会等名
      International Symposium Hierarchical Structures and Dynamics at Soft Interfaces -from surfactants, cells to peacock's train-
    • 発表場所
      Shiran Kaikan (Kyoto)
    • 年月日
      2015-05-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アルコールを燃料とした触媒型マイクロモーターの開発2015

    • 著者名/発表者名
      山本大吾、高田剛、立花優志、塩井章久、吉川研一
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(船橋)
    • 年月日
      2015-03-27 – 2015-03-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 新型直流モータ構築の試み:無接点、非スイッチングのミクロ運動2014

    • 著者名/発表者名
      山本亮太、山本大吾、塩井章久
    • 学会等名
      第4回CSJ化学フェスタ2014
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京)
    • 年月日
      2014-10-14 – 2014-10-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 定常直流電場下で駆動する直流ミクロモーターの構築2014

    • 著者名/発表者名
      山本大吾、山本亮太、塩井章久、吉川研一
    • 学会等名
      化学工学会第46回秋季大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 界面を利用した自己運動系の構築 ~非平衡現象と化学工学~2014

    • 著者名/発表者名
      山本大吾
    • 学会等名
      材料化学システム工学討論会2014
    • 発表場所
      東京工業大学(東京)
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 動きもの”いろいろ -非平衡下で起こる界面現象-2014

    • 著者名/発表者名
      山本大吾
    • 学会等名
      2014年度粉体操作に伴う諸現象に関する勉強会
    • 発表場所
      ハートピア熱海(熱海)
    • 年月日
      2014-07-31 – 2014-08-02
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Catalytic micromotor exhibiting shape-dependent regular motion2014

    • 著者名/発表者名
      Daigo Yamamoto, Akihisa Shioi, and Kenichi Yoshikawa
    • 学会等名
      Oscillations & Dynamic Instabilities in Chemical Systems
    • 発表場所
      Girona (Spain)
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 定常直流電場下での油中粒子の周期運動2014

    • 著者名/発表者名
      山本亮太、山本大吾、塩井章久、吉川研一
    • 学会等名
      粉体工学会2014年度春期研究発表会
    • 発表場所
      メルパルク京都(京都)
    • 年月日
      2014-05-29 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] CHAPTER 17 Autonomously Moving Interface and Colloidal Objects2015

    • 著者名/発表者名
      Daigo Yamamoto, Erika Nawa, Akihisa Shioi
    • 総ページ数
      33
    • 出版者
      Royal Society of Chemistry
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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