微小領域での液体の濡れを利用した微細構造の創成に関する研究

利用液体润湿在微观区域创建微结构的研究

• 批准号: 17760110
• 负责人: 金子 新
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760110/
• 关键词: 濡れ性; 親水; 疎水パターン; 微粒子; 自己組織化; 漏れ性; フォトニック結晶; 導波路

Si基板上に作製した親水性のSiO2と疎水性のOTS-SAMから構成される親水/疎水パターンを対象として,以下の(1)および(2)について実施したので報告する.(1)濡れ広がりに対応した球状微粒子整列機構のモデル化ライン・アンド・スペース状の親水/疎水パターンが液体(懸濁液)から引き上げられたときの,親水部上での液体の濡れ広がり形状を簡単な近似を行うことによりパターン形状の関数として表現した.これにより,微粒子が自己整列するための必要条件として,接触線近傍での局所的接触角が一定値以下であることを定量的に示すことができた.一部の指数関数近似に問題があったため,実際の実験結果と整合していないケースも生じたが,局所接触角の計算値に一般性を欠いていた.しかし,このことは別の関数で置き換えることで,十分に修正できるモデルであることも検証できた.(2)ウエハースケールでのパターン作製マイクロコンタクトプリンティング(以下,MCP)法を用いることで,SiO_2表面上のPDMSモールドに倣ったOTSの分子膜を転写した.これにより,典型的には10mm×10mmの領域に親水/疎水パターニングが行え,従来の電子線照射法と比較してパターニング領域を数十倍に拡張でき,そのプロセス時間も飛躍的に短縮できることとなった.また,同広領域パターンに対してポリスチレン微粒子の選択自己整列を試みたところ,幅数10μmの六方最密充填の微粒子列をほぼ全域に渡って形成させることに成功した.したがって,実際のデバイスレベルの大きさまで微粒子整列構造を拡張でき,今後は光導波路などの機能評価が行える段階まで研究を進めることができたといえる.

The Si substrate に cropping し た hydrophilic の SiO2 と 疎 water-based の OTS - SAM か ら constitute さ れ る hydrophilic / 疎 water パ タ ー ン を like と seaborne し て, the following の (1) お よ び (2) に つ い て be applied し た の report で す る. (1) and moist れ hiroo が り に 応 seaborne し た spherical particles and institutions の モ デ ル change ラ イ ン · ア ン ド · ス ペ ー ス shape の hydrophilic / 疎 water パ タ ー ン が liquid (suspension) か ら lead on き げ ら れ た と き の, hydrophilic radical on で の liquid の れ speech &drama hiroo が り shape を Jane 単 な approximate line を う こ と に よ り パ タ ー ン shape の masato number と し て performance し た. こ れ に よ り, particles が his whole column す る た め の necessary と し て, contact line nearly alongside で の bureau of contact Angle が one Set the following である とを とを とを quantification に indication す とがで とがで た た た た. An approximate に masato の index number が あ っ た た め, be interstate の be 験 results と integration し て い な い ケ ー ス も raw じ た が, bureau contact Angle on の calculation numerical に general を owe い て い た. し か し, こ の こ と は don't の masato number で buy き changing え る こ と で, very に correction で き る モ デ ル で あ る こ と も 検 card で き た. (2) ウ エ ハ ー ス ケ ー ル で の パ タ ー ン cropping マ イ ク ロ コ ン タ ク ト プ リ ン テ ィ ン グ method (the MCP) を with い る こ と で, SiO_2 surface の PDMS モ ー ル ド に imitation っ た OTS molecular membrane の を planning write し た. こ れ に よ り, typical に は 10 mm x 10 mm の field に hydrophilic / 疎 water パ タ ー ニ ン グ が え, 従 の electronic line ZhaoSheFa と compare し て パ タ ー ニ ン グ field を dozens of times に company, zhang で き, そ の プ ロ セ ス shortening time も leap に で き る こ と と な っ た. ま た, with his design field パ タ ー ン に し seaborne て ポ リ ス チ レ ン particles の sentaku oneself try the whole column を み た と こ ろ, picture number 10 microns の six-party closest filling の particles column を ほ ぼ global crossing に っ て form さ せ る こ と に successful し た. し た が っ て, be interstate の デ バ イ ス レ ベ ル の big き さ ま で particles the whole column structure を company, zhang で き, future は optical wave road な ど の function evaluation 価 が line え る Duan Jie ま を で research into め る こ と が で き た と い え る.

项目成果

濡れ性パターンを用いた微粒子の自己整列(第1報)

使用润湿性模式进行微粒的自对准（第一份报告）

• 发表时间: 2006
• 期刊: 精密工学会誌 72・9
• 作者: 諸貫信行;小木曽淳一;金子新
• 通讯作者: 金子新

親水/疎水パターン基板による微粒子の自己整列(III)

使用亲水/疏水图案基底的微粒自对准（III）

• 发表时间: 2005
• 期刊: 第66回応用物理学会学術講演会講演予稿集 3
• 作者: 金子新;柴田智英;諸貫信行;内田和明
• 通讯作者: 内田和明

電気漏れによる液面形状制御と微粒子整列への応用

使用漏电控制液体表面形状及其在颗粒排列中的应用

• 发表时间: 2005
• 期刊: 2006年度精密工学会秋季大会学術講演論文集 (CD-R)
• 作者: 長谷良太郎;金子 新;諸貫信行
• 通讯作者: 諸貫信行

揆水・親水・防汚剤の開発とコーティングおよびぬれ性の制御

拒水剂、亲水剂、防污剂的开发以及涂层和润湿性的控制

• 发表时间: 2006
• 作者: 金子 新(分担執筆;他33名)
• 通讯作者: 他33名)

Fabrication of Self-assembled Microstructure using Controlled Liquid Spreading on Textured Surface

利用纹理表面上的受控液体扩散制造自组装微结构

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proceeding of the 11the International Conference on Precision Engineering, "Towards Synthesis of Micro-/Nano-systems"
• 作者: A.KANEKO;N.MORONUKI;M.MOGI;Y.YAMAMURA
• 通讯作者: Y.YAMAMURA