シリコン微細構造と有機素材の融合による液浸センサプラットフォームの学術基盤開拓

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16H04345
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 三田 吉郎 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (40323472)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: MEMS / 高電圧集積回路 / CMOS-MEMS / 電気浸透流 / マイクロマシン / マイクロアクチュエータ / バイオミメティクス

研究成果の概要

大気中や真空中での動作を前提に研究開発されていた微小電気機械システム（MEMS）、特に力を発生する「マイクロアクチュエータ素子」に注目し、水中という新たな応用のフロンティアを開拓する野心的な研究を遂行した。特に体内などの微細な環境に構造体が入り込み、メカニカルな作業を行うマイクロロボットの実現を目指し、マイクロアクチュエータ原理の探究、要素として必須である集積化高電圧発生回路、材料、作製手法の開発を含み総合的に研究を行った。結果として、調べた限り世界最高性能、かつ最も低い電源電圧で動作する電気浸透流アクチュエータを始めとする、多数の有用な素子が実現された。

自由記述の分野

微小電気機械システム

研究成果の学術的意義や社会的意義

自律自走式MEMSという遠い目標を立て、そこから導かれる学術的課題に一つずつ正面から取り組み、新規デバイスとその原理の探究によって解決するという、ニーズ先行型の研究によって、集積電子素子（CMOS-MEMS）の設計試作手法が確立した。得られた知見を活かし、バイオ・メディカルや化学分野への広い応用分野で、力の発生が可能な新規素子を用いた研究への展開が期待される。