Nanomaterial manipulation by local control of electic-field at solid-liquid interface

通过固液界面电场的局部控制来操纵纳米材料

• 批准号: 22H01419
• 负责人: 元祐 昌廣
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01419/
• 关键词: ナノ物質操作; ナノ粒子; プラズモニクス; イオン流; マイクロ流体

まず，金属ナノ構造体周りの局在プラズモン増強電場下でのナノ粒子輸送について詳細な検討を行った．直径200nm，間隔50nmの，光の波長より小さな金ナノ構造体を電子線描画により作製し，レーザ光を集光照射すると，粒子が点状，円環状に集積される形態が存在することが明らかになった．この集積パターンが変化する要因についてプラズモン解析のシミュレーションを用いて検討した結果，光放射圧の寄与が小さく，熱泳動支配あることが明らかになった．そして各種条件を変化させた実験とシミュレーションを実施した結果，Soret係数の温度依存性によって集積パターンが変化することがわかった．また，交流局在電場での物質輸送実験を行う実験系について，ファンクションジェネレータとバイポーラアンプを組み合わせることで数MV/mの電界強度を印加できる装置を開発した．ドライエッチングを用いて透明導電膜のパターンを設けたマイクロ流路を製作し，ポリスチレンナノ粒子を含んだ超純水を流して，先行的に実験を行った．交流周波数を変化させることでマイクロ流路中でナノ粒子が異なる場所に集積されることが確認された．1kHz付近では交流電気浸透流によって粒子が運搬されて電極ギャップから数十μmの位置に粒子が集積されるが，50kHz-150kHzの周波数域では，電極ギャップ内に粒子が集積され，このメカニズムは明らかになっていない．この新たに発見したナノ粒子集積現象について，次年度に解明に取り組む予定である．

In this paper, the particle transport of metallic structures under enhanced electric field is discussed in detail. The diameter is 200nm, the interval is 50nm, the wavelength of light is small, the structure is electron beam drawing, the light is concentrated, the particles are dot, ring, accumulation, the shape exists. The results of this study show that light emission pressure and heat transfer are the main factors in the concentration of light and heat transfer. The temperature dependence of the Soret coefficient is the result of a variety of conditions. In addition, the AC Bureau has developed a system for the implementation of material transport in electric fields, such as electric field strength of several MV/m, electric field strength of several MV/m, and electric field strength of several MV/m. The transparent conductive film is used to prepare the ultra-pure water flow path, and the particles are contained in the ultra-pure water flow path. AC cycle number changes, particle aggregation in the flow path is confirmed, particle aggregation in the flow path of AC cycle number changes, particle aggregation in the flow path changes, particle aggregation in This new phenomenon of particle aggregation is explained in the next year.

项目成果

Fluorescence Anisotropy Studies on Bodipy (Pyrromethene 546) Dye as a Novel Thermal Probe

• DOI: 10.1007/s10895-021-02868-0
• 发表时间: 2022-01
• 期刊: Journal of Fluorescence
• 影响因子: 2.7
• 作者: P. Jain;M. Motosuke

Influence of Viscosity and Molecular Size on Temperature Sensitivity of Fluorescence Anisotropy

• DOI: 10.18494/sam3913
• 发表时间: 2022-01-01
• 期刊: SENSORS AND MATERIALS
• 影响因子: 1.2
• 作者: Yamaguchi，Ryosuke;Jain，Puneet;Motosuke，Masahiro
• 通讯作者: Motosuke，Masahiro

Temperature sensitivity of BODIPY dye (pyrromethene 597) over different linear organic solvents

• DOI: 10.35848/1347-4065/ac5fc9
• 发表时间: 2022-05-01
• 期刊: JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS
• 影响因子: 1.5
• 作者: Jain，Puneet;Motosuke，Masahiro
• 通讯作者: Motosuke，Masahiro

Microscopic liquid thermometry by fluorescence polarization analysis

通过荧光偏振分析进行显微液体测温

• 发表时间: 2022
• 作者: Ryosuke Yamaguchi;Puneet Jain;Kei Kurihara;Yoshiyasu Ichikawa;Masahiro Motosuke
• 通讯作者: Masahiro Motosuke

研究室webページ（英語）

实验室网页（英文）