マイクロナノシステム研究室
- KEYWORD
- マイクロマシン
- バイオナノ技術
- 環境発電
- MEMS/NEMS
マイクロナノシステムの
バイオ、ナノテク、エネルギーへの応用
半導体加工技術を活用してミクロやナノの機械を作る MEMS/NEMS 技術は、携帯電話や自動車用のセンサーをはじめ光通信や医療へ広く応用されています。本研究室では、マイクロナノシステム技術を異分野と融合して、バイオ・ナノテクノロジーからエネルギーまで、様々の応用を研究します。特に、細胞や生体分子の操作と計測、電子顕微鏡中の「その場」観測によるナノ材料の可視化と物性評価、環境の微小振動から発電する素子を研究しています。
5ミリ角のチップから、二つの腕が突き出したMEMSピンセットを作りました。細胞や、DNA分子などを捕まえて、マイクロアクチュエータで押したり伸ばしたりすることで、硬さや電気抵抗の変化などを測ることができます。
研究スタッフ
教授
マイクロナノメカトロニクス、バイオ MEMS
研究の目的
技術の特長
感染症監視のために皮膚を生きたセンサ／ディスプレイに転換
皮膚上の生きた細胞を、生理的な状態、例えば初期の感染シグナルを感知するセンサとし、その状態を可視化するディスプレイとする。
- ・センサのメンテナンスや外部電源が不要なため、いつでもどこでも健康状態のチェックが可能
- ・マウスモデルでは、刺激後数日間は鮮明な蛍光シグナルを示す（写真参照）
- ・リビングデバイスは1年以上動作可能（生涯モニタリング）。
MEMS を電子顕微鏡内で動かしナノ材料を調べる
- ・ナノ物体の原子レベル構造変化と、機械・熱・電気・バイオ化学特性を同時に測定
- ・MEMS を機能化し、同じ TEM ホルダーで力や電界の付加、温度変化、水中観測を実現
- ・シリコンのモノリシック構造を用いて、市販の in-situ 実験系に比べ、安定性、画像分解能、測定精度を一桁向上
MEMS振動発電デバイス
- ・微弱な環境振動（～0.6G）から1mWの大きな電力を発生
- ・MEMS技術により量産可能
- ・高アスペクト比ギャップ内に強力なエレクトレットを形成して変換効率を向上
