共連続多孔質ゲルのマイクロチップ化

共连续多孔凝胶的微芯片形成

• 批准号: 14655241
• 负责人: 中西 和樹
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14655241/
• 关键词: マイクロチップ; ゾル-ゲル法; 相分離; 多孔材料; アルコキシド; 有機無機ハイブリッド; 微細加工; 共焦点顕微鏡

溶融石英基板に幅あるいは直径10〜50ミクロンの矩形の溝あるいは円形の孔を穿った、上面開放型マイクロチップを微細加工した。また同等な内径を有する溶融シリカキャピラリーを用意した。この微細加工基板に必要に応じてシランカップリング反応を用いて疎水処理(オクタデシルシリル基による表面修飾)を施した。メチルトリメトキシシランあるいはテトラメトキシシランを出発物質とする相分離を伴うゾル-ゲル反応系を用いてマクロ多孔構造を作製し、走査型電子顕微鏡によって乾燥試料を観察すると共に、ゲル骨格内あるいはマクロ孔内にフルオレセイン溶液を導入した後、レーザー励起による蛍光を共焦点顕微鏡で観察することにより、多孔構造の3次元観察と界面付近の構造の観察を試みた。相分離によって自発的に形成される相領域(ドメイン)の特性長(典型的に構造周期の一波長分)が、溝の幅やキャピラリー内径より十分小さい間は、微小界面の影響によるドメインの局所変形や流動は、壁面近傍のみに限定される。ところが特性長と制限空間のサイズが同程度に達すると、反応系は自発的なドメイン形成よりも、容器壁への濡れ転移を起こすことにより、容器壁に均一なコート層を形成する。また制限空間のサイズが100ミクロン程度以上の場合には、粗大化して流動するドメインの形態に重力の影響が認められ、特に濡れ転移を伴う場合には、変形の度合いは特性長の数倍にも及んだ。これらの変形過程は、相領域形成とゾル-ゲル転移による構造凍結の競争によって起こるため、相分離開始からゾル-ゲル転移までの時間が短い反応系ほど、局所的な変形は抑制された。したがって、共連続構造のゲル材料をマイクロチップ化するためには、界面構造の均質化と重力の影響の軽減が重要な因子となることが分かった。

The diameter of the fused quartz substrate is 10: 50, the diameter is 10: 50, and the rectangular hole is pierced, and the upper part is opened for micromachining. The inner diameter of the same diameter has the intention of melting. Micro-processing of the substrate is necessary to apply water treatment (surface dressing). The equipment is separated from each other. The equipment is separated from each other. The anti-equipment system uses the porous device to make the device, the micro-computer uses the drying material to monitor the temperature, the temperature in the bone lattice, and the solution in the hole in the skeleton. After the solution is put into the box. In order to improve the performance of the three-dimensional inspection interface, we need to pay close attention to the three-dimensional inspection interface of the optical focal point, the optical microscope and the porous interface. The characteristic of phase separation is very long (a typical cycle length), the inner diameter is very small, and the micro-interface is sensitive to the shape of the flow, and the wall near the wall is limited. The long-term characteristics of the air-to-air transmission system are limited to the same degree of pressure, the anti-self-operated equipment is affected, the wall of the container is affected, and the wall of the container is affected by each other. In the space environment, the temperature is more than 100%, and the temperature is more than 100%. In the field of phase, there is a change in the process of operation, the formation of a system in the field of phase, the formation of a system in the field of phase separation, the beginning of phase separation, the beginning of phase separation, and the suppression of the situation. It is necessary to make the material, the material, the interface, the gravity, the important factor and the interface.

项目成果

Kazuki NAKANISHI: "Supramolecular Templating of Mesopores in Phase-Separating Silica Sol-gels Incorporated with Cationic Surfactant"J. Sol-Gel Sci. Technol.. Vol.26. 567-570 (2003)

Kazuki NAKANISHI：“掺有阳离子表面活性剂的相分离二氧化硅溶胶凝胶中介孔的超分子模板”J。

Kazuyoshi Kanamori: "Three-Dimensional Observation of Phase-Separated Silica-Based Gels Confined between Parallel Plates"Langmuir. 19. 5581-5585 (2003)

Kazuyoshi Kanamori：“平行板之间限制的相分离二氧化硅基凝胶的三维观察”Langmuir。

Kazuyoshi Kanamori: "Interface-Directed Web-to-Pillar Transition of Microphase-Separated Siloxane Gels"Langmuir. 19. 9101-9103 (2003)

Kazuyoshi Kanamori：“微相分离硅氧烷凝胶的界面定向网到柱的转变”Langmuir。

Kazuki Nakanishi: "Macroporous Silica and Alkylene-Bridged Polysilsesquioxane Gels with Templated Nanopores"Material Research Society Symposium Proceedings. 788. L.7.5.1-L.7.5.10 (2003)

Kazuki Nakanishi：“具有模板化纳米孔的大孔二氧化硅和亚烷基桥聚倍半硅氧烷凝胶”材料研究学会研讨会论文集。

Kazuyoshi KANAMORI: "Phase Separation in Methylsiloxane Sol-Gel Systems in a Small Confined Space"J. Sol-Gel Sci. Technol.. Vol.26. 157-160 (2003)

Kazuyoshi KANAMORI：“小密闭空间中甲基硅氧烷溶胶-凝胶系统的相分离”J。