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第1回
ik

  研究室URL: http://www.miki.mech.keio.ac.jp
 1. 研究室紹介

 ナノ・マイクロ構造を実現できる加工技術の発展により、ナノ・マイクロ科学を利用したこれまでにない機能デバイスや、超高感度計測技術が実現されます。本研究室では、基盤となる加工技術、ナノ・マイクロスケールでの力学、そしてシステム化に関して、主に以下の5分野に注力して研究を推進しています。
 (1)ナノ・マイクロ加工技術
 (2)マイクロTAS
 (3)超高感度センサ
 (4)MEMSヒューマンインターフェース
 (5)環境・エネルギーMEMS
 本研究室は2004年に発足した新しい研究室です。これから他分野、産官との連携を積極的に進めつつ、発展していきたいと思っています。


 2. 研究テーマ1
 単結晶ダイヤモンドのマイクロファブリケーションによる超微細工具の開発

【ナノ・マイクロ加工技術】
 近年マイクロガスタービン、マイクロリアクタなどミリメートルからサブミリメートルサイズの「サブメゾスケールデバイス」の需要が高まっています。こうしたデバイスの加工には、三次元加工性能,材料選択性に優れる機械加工の方が適していますが、その実現の為には、超微細工具が必要不可欠です。本研究では、フォトリソグラフィーにより単結晶ダイヤモンドを加工し、高精度で安価な超微細工具の提供を目的としています。最近では特に図中に示す熱化学反応を使用したダイヤモンドの加工について重点的に研究しています。
その他のナノ・マイクロ加工技術:金属ナノ微粒子析出技術、液体封入技術

ナノ・マイクロ加工技術 ナノ・マイクロ加工技術 ナノ・マイクロ加工技術
   研究テーマ2 マイクロ流体を利用した細胞ハンドリング

【マイクロTAS】
 マイクロ流路、反応路を有するマイクロTASによる細胞ハンドリングの研究が盛んに行われています。本研究室ではマイクロ流体を利用した細胞の3次元組織培養(図左、中)および、気液二層流を利用した細胞ハンドリング(図右)に関する研究を行っています。
 その他のマイクロTAS:遺伝子スクリーニングデバイスの開発など

マイクロTAS マイクロTAS マイクロTAS
   研究テーマ3 SERSを用いた高感度・オンサイト計測センサ

【超高感度センサ】
 検出、分析技術分野においては、超高感度化に加えオンサイト計測が求められています。本研究では、図左に示すように、金属のナノ粒子が生成する表面電場を利用したSERS(表面増強ラマン分光法)に注目し、ナノ粒子のパターニング方法、マイクロリアクタ内への作りこみに関して、研究を行っています。特に実用化の視点から、低コストかつ再現性の高いプロセスの確立を目指しています。

超高感度センサ 超高感度センサ 超高感度センサ
   研究テーマ4 MEMSヒューマンインターフェース

【MEMSヒューマンインターフェース】
 ICT(Information Communication Technology)や人工現実感への応用を目指し、新たなヒューマンインターフェースデバイスを研究しています。図左および図中に示すのは、透明な色素増感素子を用いた瞳検出デバイスです。現在太陽電池として研究されている色素増感素子を透明な光センサとして利用し、眼からの反射光により、瞳位置を検出します。眼鏡のように装着でき、装着者への負担が極めて小さい実用的な視線検出デバイスへの応用を目指しています。また触覚情報を提示する触覚ディスプレイのための、大変位マイクロアクチュエータシステムの開発を行っています。いずれもナノ・マイクロ加工が実現への鍵を握っています。

MEMSヒューマンインターフェース MEMSヒューマンインターフェース MEMSヒューマンインターフェース
   研究テーマ5
     体内飲込み型医療デバイス用胃酸利用マイクロ発電池
     (GMB, “Gastric-fluid-utilizing micro battery”)

【環境・エネルギーMEMS】
 近年開発が進むカプセル内視鏡をはじめとする体内飲込み型医療装置用の無害な電源の研究を行っています。現在はその電源として、小型一次電池と無線給電が用いられていますが、前者は有害な化学物質を含み、後者は送電時に電磁波を生じ、人体に有害な影響を及ぼす可能性があります。そこで、本研究では、医療装置が利用される消化器官内に存在する胃酸を電解質として利用するマイクロボルタ電池の研究を行っています。このマイクロ発電池は、すべて生体適合性を有した材料から構成されています。マイクロ医療装置の高機能化につながり、人体に無害で安心できる高度な診断・治療に貢献します。

環境・エネルギーMEMS 環境・エネルギーMEMS 環境・エネルギーMEMS