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インクジェットプリンターによる電気回路印刷技術を用いた紙流体チップの高機能化

 近年、紙流体チップ(Paper-based Analytical Device)による生化学分析技術の研究が盛んに行われている。紙流体チップは、ろ紙上に流路パターンを形成し、この流路上で生化学分析を可能としたデバイスである。特に「紙」である点から、安価、軽量、毛細管現象による溶液の輸送が可能なため、ポンプなどの送液機構が不要であるという利点があり、従来のガラス/樹脂製のマイクロ流体チップに比べ極めて高い優位性を有している。一方、「紙」という限られたリソースのため、その機能には多くの制限がある。これらの問題を解決する手法の提案が強く求められている。 本研究室では、インクジェットプリンターを用いた電気回路印刷技術を紙流体チップに応用することで高機能化を図っている。

電気回路と紙流体チップ

発表論文

  • Y. Matsuda, S. Shibayama, K. Uete, H. Yamaguchi, T. Niimi, Electric conductive pattern element fabricated using commercial inkjet printer for paper-based analytical devices, Analytical Chemistry, 87, 5762-5765(2015)

物体衝突により粉粒体層上に形成されるパターン

 薬、食品、化粧品、花粉、米、小麦粉、砂利など身の回りには多くの粉粒体がある。しかし粉粒体の物理に関しての研究には未だ多くの課題が残っている。例えば、粉粒体の上に液滴を滴下した際にできる粉粒体のパターン(模様)は滴下条件を変えるとどのように変化するのか、現在の知識では完全には予測できない。本研究では、物体衝突により、粉粒体層がどのような基本法則にしたがってパターン形成するのか、について明らかとすることを目指している。このような基礎事項を深く理解することは、粉粒体を用いる産業(製薬、食品加工等)のプロセスの飛躍的な高度化を進めるうえで極めて重要なると考えている。

粉粒体層に液滴が衝突した瞬間

関連助成

  • ハイドロゲル球体の衝突により粉粒体層上に形成されるクレーター形状に関する研究 , 稲盛財団研究助成 , 2015年04月 ~ 2016年03月

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