2012年研究カタログ
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■ 研究担当:黒田雅治 ■ ナノシステム研究部門 ナノ構造アクティブデバイスグル-プ■ 連携担当:太田敏隆 AFMや粘度計などに利用可能な自励発振マイクロカンチレバー研究のポイント研究のねらい研究内容連携可能な技術・知財 ●生体分子の液中AFM観察に適したカンチレバー励振法を開発 ●高粘性流体の測定に適した振動式粘度計の振り子の励振法を開発 ●発想を転換し非線形振動の積極的利用により従来法の壁を打破 従来、計測プロセスにおいて非線形性は“邪魔者”や“悪者”でありました。しかし、逆にこの非線形性を積極的に利用することによって、従来法が苦手としていた様々な物理量が測定可能になることを明らかにしてきました。本研究では、van der Pol型自励振動という非線形な振動とマイクロカンチレバーを結びつけ、新たなセンシング技術を開発しています。ナノバイオテクノロジーにおける液中環境での生体高分子のAFM観察や、食品・化学業界における高粘性流体の粘度管理等々、当該技術は幅広く応用されることが期待できます。 非線形性を積極的に活用することによって、従来測定困難であった様々な物理量を測定できます。具体的には、van der Pol型自励発振するマイクロカンチレバーをセンサに用います。1つめの応用が原子間力顕微鏡のプローブカンチレバーです。安定した微小振幅を実現することによって、生体関連試料など凹凸に富み傷つき易い観察対象を非接触で観察できます。2つめが振動式の粘度計です。強制加振でQ-値から粘度を求めるのとは異なり、過減衰の高粘性流体であっても、測定液中に浸ける振り子の発振限界の速度フィードバックゲインから粘度が算出できます。● 特許(JP)3817589 (H18/06/23)「カンチレバー制御装置」● 特許(US)7570061 (H21/08/04)“CANTILEVER CONTROL DEVICE”● 特許(US)7886366 (H23/02/08)“CANTILEVER DEVICE AND CANTILEVER CONTROLLING METHOD”● 特許出願(JP, US) ( H23/01/07 )「粘度の測定方法」他3件���������������� ������������������ �������������������������� 図1 試作した原子間力顕微鏡(AFM)PC������������図2 改造した振動式粘度計● 研究拠点つくば東345ナノテクノロジー・材料・製造分野東会場N-88N-88

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