シーズ技術紹介

【ナノテクノロジー・材料】 (2016/03/09公開)

結晶性サブミクロン球状粒子

大学院工学研究院 量子理工学部門 プラズマ理工学分野
越崎 直人 教授

北海道大学研究シーズ集webサイトオープンのお知らせ

かねてより準備を進めておりました北海道大学研究シーズ集webサイトをオープンいたしました。

本研究者の研究シーズはこちらです↓↓

https://seeds.mcip.hokudai.ac.jp/jp/view/67/
ご利用者様・サイト訪問者様により使いやすく、質の良い情報を発信していけるよう、更新をしてまいります。北海道大学研究シーズ集webサイトをよろしくお願いいたします。





パルスレーザー照射による瞬間的な加熱を利用した新規球状粒子作製法


レーザーを利用して、従来得ることができなかった結晶性サブミクロン球状粒子の作製を可能とする新たな手法(液中レーザー溶融法)を開発した。球状であるため凝集しにくく、取扱が容易であるという大きな特徴を有した粒子が容易に得られる手法である。


研究の内容


液体中に分散させた原料ナノ粒子(図1左)にパルスレーザー光を照射し粒子だけを1000℃以上の高温に加熱・溶融させる。融解した原料が急冷することでサブミクロン球状粒子(図1 右)が得られる手法を開発した。

従来の液相レーザーアブレーション法によるナノ粒子合成よりも照射するレーザーエネルギーを大幅に低下させることによって、新たなサブミクロン球状粒子作製法が実現した。

この技術により、これまで作製が困難であった機能性を持つ酸化物・金属・炭化物などの結晶性サブミクロン球状粒子の作製が可能となった。
本手法の最大の特徴は、溶融に必要なエネルギーを必要な原料物質だけに必要な時間だけ投入していることである。これを模式的に示したのが図2 である。

また、必要なレーザー光エネルギーが小さいので、非集光レーザー照射を利用でき、作製速度が大幅に向上している。

応用例


光散乱体、ランダムレーザー、などの光学応用、DDSキャリア、などの医療応用、潤滑剤など力学的機能応用、など広範な分野のさまざまな応用が提案されている。

産業界へのアピールポイント


本手法の汎用性は高く、適当な原料粒子を選択し照射レーザーや液体種などの条件を最適化することで、容易に他の機能性材料の球状粒子の作製に応用できる。図3は銅と鉄のサブミクロン球状粒子の作製例である。この場合、酸化物ナノ粒子を原料に作製する。

本研究に関連する知的財産


特願2010-165560 「球状ナノ粒子の製造方法及び同製造方法によって得られた球状ナノ粒子」

研究室ホームページ


大学院工学研究院 量子理工学部門 プラズマ理工学分野 
プラズマ物理工学研究室
http://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/ppel_jp/‎



※お問い合わせは 北海道大学 産学・地域協働推進機構ワンストップ窓口まで

Update 2018-04-17
北海道大学 北海道大学 研究者総覧 onちゃん北大事務局 北海道大学研究シーズ集Webサイト
EARTHonEDGE北海道 DEMOLA HOKKAIDO 創業デスク 北海道大学 産学連携メールマガジン