1994 Fiscal Year Annual Research Report
分子接合を埋め込んだ新LB膜の研究-3次元集積回路の実現を目指して
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03402032
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
森泉 豊栄 東京工業大学, 工学部, 教授 (80016534)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中本 高道 東工大, 工学部, 助教授 (20198261)
工藤 一浩 千葉大, 工学部, 助教授 (10195456)
岩本 光正 東工大, 工学部, 助教授 (40143664)
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| Keywords | ガスセンサ / 分子デバイス / LB膜 |
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| Research Abstract |
本研究では水面上の脂質単分子膜に機能性分子を任意のパターンで埋め込み、パターンを組み合わせて3次分子集積体を実現する可能性を探る。プロジェクト最終年度に当たり以下の成果を上げた。
第1に「微小水面展開法」を考案し、これを用い任意のパターンを持つ分子膜を製膜する方法を実現した。この方法は、先端をテ-パ状に細くしたガラス管内の水面を上昇させ、水面に展開した分子膜を1/(16)程度に圧縮させる。次にガラス管先端より水滴を押し出し、その表面に単分子膜から数分子膜を保持する。この状態で、水滴に固体基板(疎水性表面処理をしておく)を押しつけると、水滴上の脂質分子膜を基板上に移し取る事ができる。展開→分子膜の移し取り→基板の移動を繰り返すことにより、水滴の直径(数10μm〜1mm)を単位とする精度で固体基板上に任意のパターンを持つ分子膜を製膜することができる。具体的実験は複数のSAW共振子(90〜150MHz)の伝搬路上に3種の脂質分子膜を製膜し、匂い分子に対する吸着特性を調べた。その結果、数ppm以上のアルコール、アルデヒド、ケトン、エステル分子に感度を示す事がわかり、高感度匂いセンサを実現する見込を得た。
第2に導電性分子膜のパターン製作を試みた。アラキン酸(C_<20>)にピロール分子を混入し電解質としてLiClO_4を入れたクロロホルム溶液を水面に展開し、表面圧20mN/mでITOをコートしたガラス基板上にアラキン酸・ピロール混合膜を垂直累積した。C_<20>:ピロール混合比を1:30まで変え、単分子膜の占有面積と累積質量(水晶振動子による)を測定したところ、単分子膜中にはC_<20>分子当り1個〜2個のピロール分子が付着した状態で飽和し安定することがわかった。この混合比のもとに対極Ptを水面に垂直につけながらITO基板に電圧を印加しピロールの電解重合を試みた。その結果、基板と水面のメニスカスの接触部分に沿って導電性の線状部分が形成された。この線を使えば単分子膜内の機能性分子に導電性の配線を行うことが可能になると期待される。
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[Publications] Toyosaka Moriizumi: "PARTIAL CASTING METHOD ON WATER SURFACE AND PERPARATION OF MULTI-CHANNEL SAW CHEMICAL SENSOR" Mol.Cryst.Liq.Cryst.,. 247. 331-339 (1994)
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[Publications] Toyosaka Moriizumi: "MULTI-CHANNEL SAW CHEMICAL SENSOR USING 90MHz SAW RESONATOR AND MOLECULAR FILMS DEPOSITED BY DROPLET-SURFACE CASTING METHOD" Mol.Cryst.Liq.Cryst.に掲載予定.
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[Publications] 森泉豊栄: "90MHz SAW共振器と部分的水面キャスト分子膜を用いた多チャンネルSAW化学センサ" 電子情報通信学会技報. OME94-8. 43-48 (1994)
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[Publications] 森泉豊栄: "LB膜水晶振動子センサのにおいガス吸着特性" 電子情報通信学会技報. 19-24 (1994)
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[Publications] 森泉豊栄: "ピロール混合LB膜の分子配向特性" 1995年応用物理学会春季大会発表予定.
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[Publications] 森泉豊栄: "電着法による水晶振動子電極のリン脂質膜被覆とセンサへの応用" 1995年応用物理学会春季大会発表予定.
