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レーザーラマン分光法による超微小力計測とナノワールドでの物体操作のための力制御系

レーザーラマン分光法による超微小力計測とナノワールドでの物体操作のための力制御系
使用激光拉曼光谱和力控制系统进行超微力测量，用于纳米世界中的物体操纵
批准号：
08750269
负责人：
新井 史人
金额：
$0.7万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
1996 至 --
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750269/
关键词：
微小力計測レーザーラマン分光法単結晶シリコンマイクロ構造物FEM解析設計マイクログリッパー微小力制御

项目摘要

项目成果

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応力情報に基づく力計測の利点は、構造物が小さくなるにつれて発揮されることがスケーリング則により示せる。これによって、レーザーラマン分光法による微小力計測の将来性が期待できる。本研究では、ナノワールドにおける微小物体の操作・計測のために、レーザーラマン分光法を用いた力計測・制御系を考案した。実績を以下にまとめる。(1)シリコンカンチレバ-の応力解析・設計微小物体を把持するためのグリッパーの指先に単結晶シリコンを用いた。シリコンカンチレバ-の設計では形状的に圧縮集中が起こりやすく、引っ張り破壊が起きにくい構造とした。シリコンは異方性物質であるため、有限要素法を用いて結晶方位を考慮した応力解析を行った。解析結果に基づき、力計測感度を向上するための構造設計を行った。(2)シリコンカンチレバ-の製作・力計測微細加工技術により、小型のカンチレバ-を試作した。試作したシリコンカンチレバ-をジグで固定し、力測定プローブで力を加え、レーザーラマン分光計でカンチレバ-の根元部分の応力情報を測定した。シリコンの材料特性を考慮した形状設計により、力計測感度を大幅に向上することに成功した。(3)マイクログリッパーの試作微小力計測と把持動作のために、微動・粗動機構を備えたマイクログリッパーを設計、試作し、動作確認を行った。(4)力計測・物体把持実験試作したシリコンカンチレバ-をマイクログリッパーの先端に取り付け、微小力測定・制御を行った。
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会议论文
超高速オンチップ環境制御による細胞の浸透圧適応メカニズムの解明
  • 批准号：
    24H00295
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
  • 资助金额：
    $30.87万
  • 财政年份：
    2024
  • 负责人：
    新井 史人
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
Morphology optimization of metamaterial micromechanisms integrating functional devices
  • 批准号：
    23KF0137
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $1.28万
  • 财政年份：
    2023
  • 负责人：
    新井 史人
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
A soft biomimetic robotic micro-manipulation system
  • 批准号：
    22KF0099
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $1.54万
  • 财政年份：
    2023
  • 负责人：
    新井 史人
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
ソフト・生体模倣マイクロ操作ロボットシステム
  • 批准号：
    22F21357
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $1.54万
  • 财政年份：
    2022
  • 负责人：
    新井 史人
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
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