表面プラズモン・ナノポンプの創成

表面等离子体纳米泵的创建

• 批准号: 18651071
• 负责人: 丸尾 昭二
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18651071/
• 关键词: マイクロ光造形法; マイクロマシン; 光ピンセット; マイクロポンプ; 表面プラズモン

本研究では、表面プラズモンによってナノブレードを回転させて液体を輸送する「表面プラズモン・ナノポンプ」の開発をめざした。表面プラズモンは、光によって励起可能な金属薄膜表面に局在する電荷密度波であり、入射光の数十倍の電場をもつ。この増強電場は、表面から数100nmの範囲に局在しているため、ナノ流路に形成されたナノブレードに強力な回転力を与えることができる。よって、従来の光駆動型マイクロロータの効率を数十倍に向上できることが期待できる。本年度は、まず、フェムト秒パルスレーザー光を用いた光還元によって銀のマイクロロータを造形することを試みた。基礎実験として、べースとなるポリマーとしてポリビニルピロリドンを用いて、混合する硝酸銀水溶液の濃度を変えて、導電性を有する銀の構造体を造形する実験条件を探索した。その結果、硝酸銀濃度が7.6wt%のときに、もっとも導電率が高く、表面形状がなめらかな銀構造体を形成できることがわかった。このときの抵抗率は、3.49×10^<-5>Ω・cmであった。また、加工分解能を調査した結果、レーザー強度を20mWにしたときに、200nmの線幅で微細な造形を行うことができた。しかしながら、平面的な構造は比較的精度よく造形できたが、立体的なローター形状を作製する際に、析出した銀の散乱などの影響で立体形状を精度よく作製できないという問題が生じた。そこで、現在は、新たな3次元造形の方法として、あらかじめマイクロ光造形によって作製した3次元ポリマー構造体に対して、湿式還元によって金属を付与する手法に取り組んでいる。

This study aims to explore the development of "surface treatment" for liquid transportation. The surface of the metal film may be excited by light, and the electric field may be tens of times that of the incident light. This increased electric field, surface area of 100nm, the formation of a flow path, strong return force, and so on. The efficiency of the optical system is tens of times higher than that of the optical system. This year's photo shoot is a photo shoot. The basic conditions for the formation of silver structures are discussed. As a result, the concentration of silver nitrate is 7.6wt%, the conductivity is high, and the surface shape is formed. The resistance rate is 3.49×10^<-5>Ω·cm. The results of the investigation of the processing decomposition energy are as follows: the intensity of the laser beam is 20mW, the width of the laser beam is 200nm, and the shape of the laser beam is fine. The precision of the planar structure is different from that of the three-dimensional structure. The precision of the three-dimensional structure is different from that of the three-dimensional structure. The method of forming three-dimensional structures by wet reduction is discussed.

项目成果

光で操るマイクロ・ナノマシンの未来

光控微纳米机器的未来

• 发表时间: 2007
• 期刊: 化学工業 58・1
• 作者: M. Shibata;N. Ohura;N. Sekiya;S. Ichioka;A. Kamiya;S. Maruo;S. Hardt(編);S. Maruo;S. Maruo;丸尾 昭二;丸尾 昭二;丸尾 昭二;丸尾昭二
• 通讯作者: 丸尾昭二

Recent progress in two-photon microfabrication

双光子微加工的最新进展

• 发表时间: 2008
• 期刊: Lasers&Photonics Reviews 2
• 作者: M. Shibata;N. Ohura;N. Sekiya;S. Ichioka;A. Kamiya;S. Maruo
• 通讯作者: S. Maruo

ナノオプティクス・ナノフォトニクスのすべて -ナノ光技術の基礎から実用まで-

关于纳米光学和纳米光子学的所有内容 - 从纳米光学技术的基础知识到实际应用 -

• 发表时间: 2006
• 作者: 井上宏之;芳賀誠士;丸尾昭二;丸尾昭二;T. Hasegawa;A. Takaura;S. Maruo;高浦彰;高浦彰;S. Hardt(編);丸尾昭二(分担執筆)
• 通讯作者: 丸尾昭二(分担執筆)

2光子マイクロ光造形による光駆動マイクロギアの開発

使用双光子微立体光刻技术开发光驱动微型齿轮

• 发表时间: 2006
• 期刊: 電気学会論文誌E 126-E・6
• 作者: 井上宏之;芳賀誠士;丸尾昭二
• 通讯作者: 丸尾昭二

マイクロ流体制御のためのMEMS技術 ~光制御バイオチップの提案・開発~

用于微流体控制的MEMS技术〜光控生物芯片的提案和开发〜

• 发表时间: 2006
• 期刊: 機械の研究 58・7
• 作者: 井上宏之;芳賀誠士;丸尾昭二;丸尾昭二
• 通讯作者: 丸尾昭二