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スマートマテリアルに駆動力と機能を付与するレーザープロセシング技術の確立

确立赋予智能材料驱动力和功能的激光加工技术

基本信息

批准号：
22H03958
负责人：
寺川光洋
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Keio University
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 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03958/
关键词：
レーザープロセシングスマートマテリアルハイドロゲル

项目摘要

2022年度は、ハイドロゲルに金属イオンを含有させ、内部にフェムト秒レーザーを集光・走査することで三次元の金属微細構造を作製する研究を実施した。実験研究により、金属グレーティング構造を作製し、同構造を用いてバイオセンシングを行った。まず、ハイドロゲルにグルタミンを含有させることでレーザー非照射部における金ナノ粒子の生成を抑制し、グレーティング構造の吸光スペクトルを狭帯域化した。尿素でのみグレーティング構造の吸光スペクトルの短波長側へのシフトが確認され、この結果は尿素選択的なプラズモニックセンサの実現に寄与すると考えられる。また、刺激応答性ハイドロゲル内部への金属微細構造の作製を行い、ハイドロゲル構造の駆動において必要となる光熱変換用の光吸収体として利用した。ハイドロゲルの体積相転移を活用して、マイクロ流路内の流速変化が可能であることを実験的に示した。以上の成果をとりまとめ、原著論文として公刊した。さらに、構造作製中の体積相転移を抑制することを目的として、レーザーの高速走査システムを構築した。また、研究開始当初は発想していなかった内容であるが、前駆体材料をハイドロゲルに含有させることで、ハイドロゲル表面に導電性の黒鉛化炭素構造を作製できることを見出した。アガロースゲルにリグニンを含有させ、フェムト秒レーザーを照射することにより作製された導電性構造を用いて電気二重層キャパシタを作製した。このハイドロゲルへの微細構造作製技術は、本研究の目的であるスマートマテリアルに機能を付与することに大きく貢献する。具体的には光吸収体作製による光学特性の付与、光吸収を介した駆動力の付与、さらに、電気的特性の付与が期待できる。以上の研究において、レーザー照射に関する研究全般を研究代表者の寺川が、ハイドロゲルの作製ならびに選定を研究分担者の尾上が担当した。

In the year 2022, the metal micro-fabrication of the metal in the year 2022 is based on the research and application of the three-dimensional metal micro-structure in 2022. In the study, the metal is used to make the product, and the same product is made in the same way. The light absorption is caused by the absorption of light, the absorption of light, the generation of particles, the generation of particles, and the formation of light absorption. In the urea system, the light absorption device is used. The short-wave long-wave filter is used to make sure that it is confirmed, and the results show that the urea selected by urea has been sent and tested. It is necessary to use the light absorber to make use of the metal micro-device to make the production line and to make the necessary equipment. The speed of flow in the flow path may show that it is possible to change the flow velocity in the flow path. The above achievements and articles are published and published in the official journal. In the construction of the machine, the phase shift of the body suppresses the purpose of the machine, and the high-speed running at a high speed. At the beginning of the study, it was thought that the content of the precursors, the precursors, the materials of the precursor materials, and the surface electrical blackening carbons were used to produce carbon compounds. The equipment is used in the manufacture of electricity and electronics. it is used in the manufacture of electricity and electronics. it is used in the manufacture of electricity. The purpose of this study is to ensure that the mechanism can be paid for the purpose of this study. The specific optical absorbers are used to determine the optical properties of the optical absorbers, the optical absorbers and the optical absorbers. The above research representatives, such as Takagawa, the representative of the research, the representative