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2022 年度 実績報告書

生体内で駆動可能な近赤外波長選択型のソフトオプトメカニカルシステムの創出

研究課題

研究課題/領域番号 21H01239
配分区分補助金
研究機関熊本大学

研究代表者

渡邉 智  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (80579839)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2026-03-31
キーワードソフトアクチュエータ / 近赤外光 / 希土類 / 結晶 / マイクロパターニング
研究実績の概要

三つの研究目的である「(1)希土類光熱変換材料の開発」、「(2)希土類光熱変換デバイスの開発」、「(3)マイクロソフトオプトメカニカルシステムの開発」のうち、主に(1)と(2)を行った。

(1)希土類光熱変換材料の開発:光熱変換希土類材料の結晶を結晶成長的に作製できるかを試みた。希土類/界面活性剤複合体が2-ブタノール混合水中に溶解し、温度と溶媒比を変えると溶解度が下がることを確認した。この現象は温度や溶媒比で結晶成長に可能な過飽和領域が存在するという重要な知見である。

(2)希土類光熱変換デバイスの開発:引き続き、水中での収縮アクチュエータ、水面上でのマランゴニ流アクチュエータを開発した。作製方法を工夫すると、どちらのアクチュエータもサブミリメートルサイズにサイズダウンできる見込みが立ちつつある。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初予定していたデバイス開発は概ね終了し、材料開発とソフトオプトメカニカルシステムの構築に取り掛かれつつあるため。

今後の研究の推進方策

引き続き、(1)希土類光熱変換材料の開発、(2)希土類光熱変換デバイスの開発、(3)マイクロソフトオプトメカニカルシステムの開発を進める。
(1)希土類光熱変換材料の開発:希土類配位高分子の作製は難しいことが分かったので、当面は希土類結晶を作製する研究に注力する。
する。
(3)マイクロソフトオプトメカニカルシステム:引き続きメカニカルアクチュエータとマランゴニ推進船を組み合わせて水面を自由に動く船もしくは物体を輸送するシステムの作製を行う。ミリメートルサイズからサブミリメートルサイズへのサイズダウンも行う。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Single Crystallization of Cs4PbBr6 Perovskite from Supersaturated Organic Solutions Optimized Through Solubility Studies2023

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Satoshi、Hayashida Taiki、Iwai Masaru、Inomata Yusuke、Kunitake Masashi、Kida Tetsuya
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 8 ページ: 2455~2461

    • DOI

      10.1021/acsomega.2c06945

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] インクジェット法とイオン液体によるマイクロ試料の溶解度測定法2023

    • 著者名/発表者名
      渡邉智, 井野内駿, 國武雅司
    • 学会等名
      第70回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] エラスティック分子結晶ファイバーのための液相単結晶成長法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      渡邉智, 佐藤翔太, 小野恵瑚, 林正太郎, 國武雅司
    • 学会等名
      第70回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] 有機半導体の相図とソフトクリスタルエンジニアリング2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉智
    • 学会等名
      第18回バイオオプティクス研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Near-infrared wavelength-selective response soft actuators consisting of photothermal conversion rare-earth nanoparticles and polymer hydrogels2022

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe
    • 学会等名
      Japan-US workshop on organic/inorganic hybrid materials
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 相図に基づいたπ共役分子の溶液相結晶成長法2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉智
    • 学会等名
      第36回九州コロイドコロキウム
    • 招待講演
  • [学会発表] キャピラリー結晶成長法によるエラスティック単結晶ファイバーの作製2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉智, 小野恵瑚, 林正太郎, 國武雅司
    • 学会等名
      第73回コロイドおよび界面化学討論会
  • [学会発表] 非水系溶液中での0次元無機ペロブスカイトの単結晶作製法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉智, 林田泰起, 林正太郎, 國武雅司, 木田徹也
    • 学会等名
      第73回コロイドおよび界面化学討論会
  • [学会発表] Elastic single crystal fibers consisting of an anthracene derivative for winding2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉智, 小野恵瑚, 林正太郎, 國武雅司
    • 学会等名
      第71回高分子学会年次大会
  • [学会発表] 近赤外二波長選択応答マランゴニ推進船の創出2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉智, 有川和希, 藤井秀司, 國武雅司
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会

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公開日: 2023-12-25  

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