Research




カーボンナノチューブ一本レベルの加工や機械特性に関する基礎研究などに取り組んでいます。



●研究テーマ

○ナノカーボン、ナノ液滴など微小物質を対象とした、
  • マニピュレーション手法
  • 塑性変形機構
  • 加工論
  • 構造制御とリンクする機能発現
○ナノ領域で動作する電子機械要素部品の創成

○ナノ機械特性を活かした、新しい機能素材・機械要素の開発

カーボンナノチューブが構造に由来して独特の優れた性質を有することは、20年来の基礎物性研究よりよく知られている。特性を活かした高機能部材やデバイスなどの開発も多岐にわたり進められているが、本気で実用化を目指せる応用を展開していくには、性質を良く理解したうえで、個々のナノチューブを“きちんと扱う”ための要素技術開発が必須である。本研究室では、カーボンナノチューブ一本レベルの加工や機械特性に関する基礎研究、およびナノチューブ凝集体の形状特性をそのまま活かせる機能材料開発などに取り組んでいる。

カーボンナノチューブのようなナノ物質を1個レベルで精確に加工するには、 目的とする物質を1個だけ選んで自在に操るための「手」や「加工ツール」とともに、その過程を観察するための「目」が重要な鍵を握る。 本研究室では、ナノメートルレベル(原子レベル)の局所領域が観察できる透過電子顕微鏡(TEM)や走査電子顕微鏡(SEM)を その「目」として採用し、顕微鏡内部で、プローブマニュピュレータという高精度な「手」を駆使して ナノ物質1個レベルの操作や様々な変形加工を行っている。 加工に伴う原子レベルの構造変化と機械・電気特性変調の相関を、リアルタイム観察から明らかにし、ナノ物質独特のダイナミクスを探索する。 さらに、ナノメートル領域で動作する新しい機械子要素の作製や、ナノ物質特有の性質を活かした新しい機能材料の開拓も視野に入れている。

●卒業研究・修論テーマ




修士論文

  • カーボンナノチュブを用いた粒径制御可能な微細気泡発生デバイス

卒業研究論文

  • 電子線照射下におけるイオン液体硬化過程の評価
  • 微細気泡発生源としてのカーボンナノチューブ複合樹脂電極の評価
 
 

修士論文

  • 移動支持されたカーボンナノチューブの軸方向収縮変形
  • 一分子レベルのタンパク質間の結合と延伸解離過程に関する研究

卒業研究論文

  • ナノスケールの曲率を有する表面に対する濡れ挙動の電子顕微鏡観察
  • 白金/ナノチューブバイメタル型ナノアクチュエーターの性能向上に関する研究

(※旧中山研を含む)

修士論文

  • カーボンナノチューブ電子エミッタの劣化機構
  • 白金/窒化ホウ素窒化ホウ素バイメタル型ナノアクチュエーバイメタル型ナノアクチュエーバイメタル型ナノアクチュエータ
  • 生体一分子質量計測に向けたカーボンナノチューブの水溶液中共振の検出
  • カーボンナノチュブプセルの構造制御に関する研究

卒業研究論文

  • 透過電子顕微鏡を用いた室温イオン液体のナノスケール挙動観察
  • カーボンナノチューブ・ヤモリテープの繰り返し接着性
  • カーボンナノコイル樹脂複合材料の機械特性
  • ブラシ状カーボンナノチューブ電極を用いた水の電気分解により発生する泡のサイズ評価

(※旧中山研を含む)

修士論文

  • カーボンナノチューブの形状記憶効果における回復力に関する研究
  • カーボンナノチューブを用いたヤモリテープの耐久性に関する研究
  • カーボンナノチューブによる生体一分子計測に関する研究

卒業研究論文

  • 原子間力顕微鏡測定におけるカーボンナノチューブ先端の摩耗機構
  • 金属ナノ粒子構造の熱的安定性
  • カーボンナノチューブを用いたマイクロチップ内での生体分子間相互作用力
  • イオン液体/カーボンナノチューブ複合体の電界印加による変形挙動
  • カーボンナノコイル電磁アクチュエータ機構の考察と基本動作検証

(※旧中山研を含む)

修士論文

  • カーボンナノチューブの塑性変形メカニズムと機械特性
  • 高配向ブラシ状カーボンナノチューブの連続合成に関する研究
  • 片持ちはりカーボンナノコイルの構造と振動特性

卒業研究論文

  • 電界電子放出時におけるカーボンナノチューブ先端構造の破壊機構
  • カーボンナノコイルを用いたアクチュエータの作製
  • カーボンナノチューブの共振を用いた生体一分子質量計測に関する研究
  • 多層カーボンナノコイルの合成及び弾性力学的性質の解析
  • 窒化ホウ素ナノチューブを用いたバイメタル型ナノアクチュエータ
  • フラーレン分子の融合により形成したカーボンナノチューブのカイラリティ制御

(※旧中山研を含む)

修士論文

  • カーボンナノチューブ撚糸の引張強度に関する研究
  • カーボンナノチューブを用いたナノサイズ高周波振動子の実現に向けた要素技術研究
  • カーボンナノチューブによる接着機構の構築とその評価

卒業研究論文

  • カーボンナノチューブの通電加工時の温度計測
  • カーボンナノチューブ撚糸の引張強度増強に関する研究
  • 透過電子顕微鏡を用いたカーボンナノチューブスイッチの作製と動作過程のその場観察
  • カーボンナノチューブによる一分子レベルの生体分子間相互作用力の計測

(※旧中山研を含む)

修士論文

  • 単一分子計測バイオセンサの実現に向けた高性能カーボンナノチューブアームの開発に関する研究
  • 単一タンパク質分子を捕捉したカーボンナノチューブバイオセンサーの開発

卒業研究論文

  • 電子回折を用いたカーボンナノチューブの構造変化過程の解明
  • カーボンナノチューブの先鋭化プロセスに関する研究
  • 単層カーボンナノチューブシートによるタンパク質トラッピングに関する研究
  • ブラシ状カーボンナノチューブの連続合成に関する研究
  • カーボンナノコイル合成における触媒機構の担持材質依存性

(※旧中山研を含む)

修士論文

  • カーボンナノチューブを用いたナノモーター構築に向けたプロセス研究(大阪府立大)

卒業研究論文

  • カーボンナノチューブのマジックテープ機能
  • カーボンナノチューブの機械特性と応用展開
  • フラーレンを用いたカーボンナノチューブ固定
  • ナノチューブによる単一生体分子間相互作用検出における反応場の形成