黑料网大学院工学研究科の佐々木 建 博士後期課程学生と星野 隆行 教授の研究グループは、物理空间内にあたかもナノマシンが存在するかのように机能するインタフェースを开発し、任意の场所で二次元ナノ材料をサイズ分别することに成功しました。
二次元ナノ材料である酸化グラフェンは、サイズごとに细胞との相互作用が异なることが知られており、サイズごとに分别（分画）する技术が注目されています。従来のサイズ分画手法では、微细で复雑な构造をもつマイクロ流体デバイスをあらかじめつくる必要があり、细胞がいる场所など何の用意もないところでサイズ分画を実行することはできませんでした。
本研究グループは、电子线注4）走査パターンを动的に切り替えながら电场を呈示するインタフェースを开発し、マイクロ流体デバイスと同等の机能をもつ「ナノ机械」を出现させることに成功しました。呈示电场により生じた电気泳动力と电気浸透流を组み合わせることで、酸化グラフェンのシートがもつ表面电荷密度に応じたサイズ分画をする原理です。本研究の成果は、ナノデバイスの机构构造の作製を不要とし、プログラム可能な力场情报を生成することによって、材料フリーなモノづくりを创生する新しい技术に贡献するものです。
本研究成果は、202５年4月27日付の学術雑誌『Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects』オンライン版に掲載されました。
?物理空间中にあたかも「ナノ机械」が存在するかのように出现させることに成功。
?任意の时刻と场所に、二次元ナノ材料のサイズ分别をする「マイクロ流体デバイス」を生成し、酸化グラフェン注1）のサイズ分别と操作を実証した。
?呈示する电场パターンの设计により、电気浸透流注2）と电気泳动注3）の同时制御が行われ、二次元ナノ材料のサイズ分画の机能が出现する。
?モノを作製せずとも、情报空间から物理空间に「ナノ机械」の机能を出现させられる。
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注1)酸化グラフェン：
原子1层分の厚さをもつ二次元的な炭素材料。高い导电性や热伝导性をもつグラフェンを酸化処理することで合成され、表面にはさまざまな酸素官能基をもっている。溶液への分散性が改善されたことによる细胞への分子送达や、光学特性を利用したバイオセンサ応用へ向けた研究に使われている。
注2）电気浸透流：
电场を与えたときに固液界面近傍の溶液が电场にしたがい移动する界面动电现象。シリンジポンプなどによる外部からの流体駆动が不要であり、分离?分析用のチップの小型化や分析时间の短缩に使われている。
注3）电気泳动：
电场を与えた时に荷电粒子が溶液中を移动する现象。ゲル内で核酸分子やタンパク质を分离するゲル电気泳动や、毛细管内で分子を分离输送するキャピラリー电気泳动などに使われている。
注4）电子线：
负の电荷をもつ电子を高电圧によって加速し、ナノレベルまで集束させて照射する荷电粒子ビーム。极微再构造の観察や加工に使われている。
雑誌名： Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects
論文タイトル： Size Fractionation of Graphene Oxide Sheets by Electron Beam-Addressing Localized Electrophoresis
著者： Ken Sasaki(黑料网), Takayuki Hoshino(黑料网)
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，主著者：佐々木 建 博士後期課程学生
