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2011 年度 研究成果報告書

集積化化学システムのための多機能型弾性表面波アクチュエーターの提案

研究課題

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研究課題/領域番号 21510131
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 マイクロ・ナノデバイス
研究機関兵庫県立工業技術センター

研究代表者

才木 常正  兵庫県立工業技術センター, 環境・バイオ部, 主任研究員 (80470227)

連携研究者 内海 裕一  兵庫県立大学高度産業科学技術研究所, 教授 (80326298)
倉本 圭  兵庫県立大学, 工学部大学院研究科, 准教授 (70524627)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
キーワード弾性表面波 / 流体 / アクチュエーター / MEMS / 数値計算 / μTAS
研究概要

近年、試薬が少なく処理時間が短い等の利点より集積化化学システム(μTAS)が注目され、構造が簡単な弾性表面波(SAW)アクチュエーターの研究がされている。そこで、我々は連続流体用のSAWアクチュエーターを最適化するため、櫛歯電極(IDT)形状と流体駆動の関係を実験により調べた。その結果、液体の粘度によって最適なIDTピッチが異なることが明らかになった。次に、高効率SAWアクチュエーターの設計支援のため、粒子法を用いた数値解析によりSAWによる連続流体駆動の物理メカニズムを調べた。この結果、SAWによる流体駆動は流体の粘性および波打った基板面と流体の相互作用に影響され、SAWの持つエネルギーによって生じていることが証明された。最後に、これら実験と解析結果を基にして、高効率の2液混合化学反応チップを設計し製作した。そして、このチップを用いることにより、局部的で迅速な化学反応が行われていることが確認できた。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] 弾性表面波駆動の流体アクチュエータを用いた高効率混合チップ2012

    • 著者名/発表者名
      才木常正、内海裕一
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C

      巻: 132(1) ページ: 70-76

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ニオブ酸リチウムの延性モード切削に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      静弘生、奥田孝一、布引雅之、李偉、稲岡孝信、才木常正、内海裕一
    • 雑誌名

      砥粒加工学会誌

      巻: 56 ページ: 118-123

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Micro Liquid Rotor O pera ted by Surface-acoustic-wave2010

    • 著者名/発表者名
      Tsunemasa Saiki、Katsuhide Okada、Yuichi Utsumi
    • 雑誌名

      Micro System Technology

      巻: 16 ページ: 1589-1594

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 弾性表面波を用いた高効率連続流体駆動アクチュエータ2010

    • 著者名/発表者名
      才木常正、岡田勝英、内海裕一
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C

      巻: 130 ページ: 1717-1722

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Japan Astrobiology Mars Project(JAMP): Search for microbes on the Mars surface with special interest in methane-oxidizing bacteria2010

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Yamagishi、Shin-ichi Yokobori、Yoshitaka Yoshimura、Masamichi Yamashita、Hirofumi Hashimoto、Takaha shi Kubota、Hajime Yano、J unichi Haruyama、M akoto Tabata、K ensei Kobayashi, Hajime Honda、Yuichi Utsumi、Tsunemasa Saiki、T akashi Itoh、Atsuo Miyakawa、Kenji
    • 雑誌名

      Biological Sciences in Space

      巻: 24 ページ: 67-82

    • 査読あり
  • [学会発表] Reflected Surface Acoustic Wave Actuator Us ing Micro Groove2011

    • 著者名/発表者名
      Tsunemasa Saiki、H ikaru Tomita、H iroo Shizuka、K oichi Okuda、Kazusuke Maenaka、Yuichi Utsumi
    • 学会等名
      37th International Conference on Micr o and Nano Engineering
    • 発表場所
      Berliner Congress Center、Berlin、Germany
    • 年月日
      2011-09-19
  • [学会発表] Study on Powder Transport Using Surface Ac oustic Wave Actuator2011

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Tomita、Tsunemasa Saiki、Nozomu Araki、Hiroyuki Ishigaki、Yuichi Utsumi
    • 学会等名
      9th International Workshop on High Aspect Ratio Micro Structure Technology
    • 発表場所
      Ambassador hotel、HsinChu, Taiwan
    • 年月日
      2011-06-12
  • [学会発表] High Efficiency Microfluidic Reactor Chip Operated Only Using Surface Acoustic Wave2011

    • 著者名/発表者名
      Tsunemasa Saiki、T sukasa Azeta、Kei Kuramoto、Yuichi Utsumi
    • 学会等名
      9th International Workshop on High Aspect Ratio Micro Structure Technology
    • 発表場所
      Ambassador hotel、HsinChu, Taiwan
    • 年月日
      2011-06-12
  • [学会発表] 弾性表面波アクチュエータを用いた粉体輸送に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      冨田光、甲本武士、才木常正、荒木望、内海裕一、石垣博之
    • 学会等名
      平成23年電気学会全国大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2011-03-16
  • [学会発表] 弾性表面波による超小型高効率反応器に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      畔田吏、甲本武士、才木常正、内海裕一
    • 学会等名
      2011年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東洋大学白山キャンパス
    • 年月日
      2011-03-14
  • [学会発表] SAWデバイスによる液体輸送現象の理論的検討2010

    • 著者名/発表者名
      倉本圭、才木常正、小橋昌司、畑豊、内海裕一
    • 学会等名
      第27回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      島根県立産業交流会館
    • 年月日
      2010-10-14
  • [学会発表] A strobiology Mars Project(JAMP):火星表面におけるメタン酸化菌探査2010

    • 著者名/発表者名
      山岸明彦、吉村義隆、山下雅道、橋本博文、久保田孝、矢野創、春山純一、田端誠、小林憲正、本多元、内海裕一、才木常正、伊藤隆、宮川厚夫、浜瀬健司、長沼毅、三田肇、戸野倉賢一、佐々木晶
    • 学会等名
      日本惑星科学会2010年秋季講演会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2010-10-06
  • [学会発表] Application of Surfac e Acoustic W ave Actuator to Lab-on-a-chip2010

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Komoto、Tsunemasa Saiki、Yuichi Utsumi
    • 学会等名
      The 1st Japan-china-Ko rea Joint Seminar on MEMS/NEMS for Green & Life Innovation
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2010-08-30
  • [学会発表] 弾性表面波による超小型高効率反応器に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      甲本武士、才木常正、内海裕一
    • 学会等名
      第21回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス小柴ホール
    • 年月日
      2010-06-10
  • [学会発表] 表面弾性波による連続流体駆動と高効率撹拌を同時実現したマイクロ化学リアクターの提案2010

    • 著者名/発表者名
      甲本武士、才木常正、岡田勝英、内海裕一
    • 学会等名
      第24回エレクトロニクス実装学会講演大会
    • 発表場所
      芝浦工業大学豊洲キャンパス
    • 年月日
      2010-03-10
  • [学会発表] Highly Efficient Liquid Flow Actuator Opera ted by Surface Acoustic Waves2009

    • 著者名/発表者名
      Tsunemasa Saiki、Takeshi Komoto、Yuichi Utsumi
    • 学会等名
      19th Acad emic Symposium of MRS-Japan
    • 発表場所
      横浜情報文化センター
    • 年月日
      2009-12-07
  • [学会発表] High Efficiency Micro Reactor Operated by Surface-Acoustic-Wave2009

    • 著者名/発表者名
      Tsunemasa Saiki、Katsuhide Okada、Yuichi Utsumi
    • 学会等名
      22nd International Microprocesses and Nan otechnology Conference
    • 発表場所
      シェラトンホテル札幌
    • 年月日
      2009-11-16
  • [学会発表] High Efficiency Mixing and Pumping of Continuous Liquid Flo w using Surface-Acoustic-Wave2009

    • 著者名/発表者名
      Tsunemasa Saiki、Katsuhide Okada、Yuichi Utsumi
    • 学会等名
      3th International Conference on Miniaturized Systems for Chemis try and Life Sciences
    • 発表場所
      International Convention Center、Jeju、Korea
    • 年月日
      2009-11-01
  • [学会発表] Micro Liquid Rotor Oper ated by Surface Acoustic Wave2009

    • 著者名/発表者名
      Tsunemasa Saiki、Katsuhide Okada、Yuichi Utsumi
    • 学会等名
      8th International Workshop on High-Aspect-Ratio Micro-Structure Technology
    • 発表場所
      Delta Bessborough Hotel、Saskatoon、Canada
    • 年月日
      2009-06-25

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公開日: 2013-07-31   更新日: 2015-06-09  

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