2022 年度研究成果報告書

時空間制御型ミクロ液相を用いたプラズマ材料プロセスの創成

研究課題

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研究課題/領域番号	19H01885
研究種目	基盤研究(B)
配分区分	補助金
応募区分	一般
審査区分	小区分14030:プラズマ応用科学関連
研究機関	東京大学
研究代表者	伊藤剛仁東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (70452472)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード	大気圧非平衡プラズマ / インクジェット / 単分散粒子 / 描画 / 電界計測
研究成果の概要	大気圧非平衡プラズマと時空間制御をされた液滴を用いた基礎および応用研究に取り組んだ。反応場診断においては、液滴の蒸発過程において、プラズマ生成粒子の寄与が存在することを明らかにした。新たな電界計測手法にも取り組み、大気圧雰囲気における最高感度のレーザー電界計測を実現した。インクジェットプリンティングに大気圧非平衡プラズマを重畳させることで、従来の熱処理と組み合わせたものと比較し、低温化、高速化、高解像度化、プラズマ生成反応活性種のその場利用といった特徴が加えられることを実証した。更に、液相を疑似的に閉じた反応場とすることにより、極めて優れた単分散性を伴う粒子合成を実現した。
自由記述の分野	プラズマ材料科学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究では、プラズマ援用インクジェットプリンティングの深化をもたらすのみならず、サイズの揃った粒子合成手法の創出をもたらす等、プラズマ誘起液相反応の材料合成における可能性の一端を示すことができた。また、バイオ応用、農業応用、環境応用など、多彩な広がりを見せているプラズマ誘起液相反応の理解においても、液滴の蒸発現象を通じ、深める事できた。更に、プラズマ反応場を理解するうえで重要なパラメータである電界の高感度非接触計測をもたらした点も、今後の関連分野の発展に貢献し得る成果である。