2024年度公募 seeds-5192 - 【東海】 高効率ナノ多孔性金属マテリアルのオンチップ量産化技術の開発
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VISION

ビジョン

マイクロ流体混合技術によりカーボンニュートラルな社会へ

オンチップでのナノ多孔性金属材料の量産化技術を確立

カーボンニュートラルな社会を実現するために、燃料電池システムの性能向上やコストダウンは喫緊の課題と言えます。メソポーラス金属ナノ材料は、メソ孔(~50nm)により、高い表面積を有しています。そのため、燃料電池内に含まれる電極触媒の触媒活性の向上、骨格構造による燃料電池のコスト低減を実現することができます。本研究テーマでは、メソポーラス金属ナノ材料の量産を目的としたオンチップでの量産化技術の開発を目指します。

USE CASE

最終用途例

反応・合成の自動化・溶液の量産化

USE CASE 01バッチ法では量産が困難な精密な反応を自動化する

APPLICATION

APPLICATION

メソポーラス金属ナノ材料のめっき溶液の合成

メソ孔の鋳型となるポリマーミセル溶液の混合を効率化することで、孔径の均一性向上、溶液のスケールアップを図ります。

STRENGTHS

強み

マイクロ混合技術によって合成・反応の効率化

STRENGTHS 01

微小なスケールだからこそ精密かつ均一な溶液の調整が可能

マイクロ流路内では、溶液の界面が精密に調整することができるため、均一な溶液を再現性よく作ることができます。メソポーラス金属ナノ材料の孔均一性の改質技術、量産化技術を確立することで、電極触媒の性能向上、コストダウンが実現します。

TECHNOLOGY

テクノロジー

広い流量範囲で高効率に混合できるマイクロミキサ

TECHNOLOGY 01

溶液を順に加える合成も流路内で効率よく再現できる

マイクロ流路内では一般に、液体は層流を示すため、均一に混合することが難しいです。従来、マイクロ流路内で高効率に混合させるためには、流路内に段差形状を設ける必要があり、複雑な作製プロセスを要していました。一方、一度で作製できる蛇行流路にした場合、混合できる流量範囲が限られており、溶液を順に混合させるような流量が変わる反応は困難でした。私の開発したマイクロミキサは、一度のプロセスで作製可能で、広い流量範囲において高効率に混合することが可能です。

PRESENTATION

共同研究仮説

マイクロ流体デバイスによる精密な反応・合成の自動化・量産化

共同研究仮説01

マイクロ流体デバイスの量産化と応用

微細流路パターンの転写技術による量産化

マイクロ流体デバイスの量産化技術の開発ならびに、マイクロ流路内でのパラメータ検討による合成溶液の評価・新規参入の分野策定を共同研究したいです。

RESEARCHER

研究者

夏原 大悟 名古屋大学 大学院工学研究科 研究員(学振PD)
経歴

マイクロナノ加工技術を基盤とし、主に、オンチップでのマイクロ流体操作技術(混合、分注等)の研究開発に従事してきました。現在は、マイクロ流体デバイスを用いたメソポーラス金属ナノ材料の高機能化、それらを組み合わせたセンシングデバイスの応用研究等に取り組んでいます。

研究者からのメッセージ

マイクロスケールでの反応・合成を自動化することでサステナブルな社会を実現へ

マイクロ流体デバイスの社会実装に向けた共同研究を行ってくださるパートナーを探しております。マイクロ混合技術は、多くの分野において参入できる可能性があると考えられます。ご一緒できる企業さま、ご連絡ください!