| 研究概要 |
マイクロ・ナノ基盤要素技術のシステム統合化を目指して,マイクロ・ナノ熱流体複合センシング技術および熱流動界面制御デバイスの開発研究を行う.MEMS・NEMS技術に新たにマイクロ・ナノ切削加工技術を融合し,液体・固体,液体・液体,気体・液体,そして気体・固体界面をチャネル内に形成させ,レーザ光励起による蛍光複合センシング技術を用いて異相界面における熱移動現象の解明を行う.本年度は,ポリマー材料および構造の最適化のため,気体透過に適したシリコーンポリマー材を用いて表面積を増加させ,高い透過性能を有する膜の作製を試みた.作製手法としてプラズマCVD法及びエレクトロスピニング法を採用した.プラズマCVD法では膜表面にマイクロレベルの微細凹凸構造を付与することに成功し,気体透過量が増加することが明らかとなった.またエレクトロスピニング法では,サブミクロン径のシリコーン微細ファイバーの作製に成功した.ポリマーのガラス転移点以下でナノスケールの切込みを与え,粘弾性高分子材料を延性モードにて高精度加を行う液体窒素下微細切削加工法を開発した.三次元チャネル構造を有し,熱流動界面制御可能なPDMSマイクロ熱流程デバイスの製造法を確立した.開発した共焦点マイクロPIV/LIF法をマイクロ気液界面に適用し,気体の液体への溶解現象を明らかにし,更にマイクロ気固界面からの気体の透過特性の評価も行った.切削加工条件を変化させ,チャネル壁面性状を制御可能とし,気固界面の気体の選択的透過制御の定量的評価を行った.マイクロチャネル壁面への疎水性・親水性の表面修飾パターン技術を開発し,高再現性を有するマイクロコンタクトプリント技術を確立した.また銀ナノ粒子による機能性表面製作において,金ナノ粒子析出と組み合わせることにより,蛍光信号ならびにラマン信号の増強度を高めることを実証しした.
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