| 研究課題/領域番号 |
12875035
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
松本 潔 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (10282675)
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| 研究分担者 |
松本 洋一郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (60111473)
中尾 政之 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (90242007)
畑村 洋太郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (40010863)
高木 周 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (30272371)
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| キーワード | ナノチャネル / 高速原子線 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、数10nm以下の大きさのチャネル(以下、ナノチャネルと呼ぶ)おける流体の挙動を解明することである。そのために、基板の上にナノチャネルを作り込み、さらにそのチャネル内に流体を流し、流量、圧力、温度などを検出できるシステムを構築する。また分子動力学を用いたシミュレーションを行い、実測されたデータとの対比を行う。本研究では、ナノチャネルを作成する基板に、石英ガラスを用いる。その理由は、化学的に安定で流体との反応を起こしにくいため、また光を透過するので流量等の検出に光学的手段が適用できるためである。
平成12年度は、実験ハードウエアの設計・試作を行い、ナノチャネルを流れる流量と圧力損失の関係を求めた。ナノチャネルの製作は紫外線リソグラフィと高速原子線エッチング(Fast Atom Beam)を用いて加工した。ナノチャネルへの導入路は、ポリイミドマスクとパウダービーム加工機を用いて作成した。基板には石英ガラスを用い、基板とカバーの接着はHF接合を用いた。作成したナノチャネルは、幅450nm、深さ170nm、長さ5μmである。圧力損失の測定実験では、シリンジポンプからの出力をキャピラリでナノチャネル基板に導き送水を行い、水圧によるカバーの変形を歪みゲージで検出して圧力の測定を行った。実験の結果、流量60nl/secの時、圧力損失は約1MPaであった。この結果は、理論式から求められる値とほぼ一致していた
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