【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.05.17】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22WS0101
利用課題名 / Title
有機反応に応用可能な超微小有機溶媒液滴生成デバイスの作製
利用した実施機関 / Support Institute
早稲田大学
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
マイクロ流体デバイス,成形/Molding,リソグラフィ/Lithography,MEMSデバイス/ MEMS device
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
SHENGQI ZHENG
所属名 / Affiliation
早稲田大学理工学術院
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
関口哲志
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
WS-016：レーザー直接描画装置
WS-014：紫外線露光装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
テーパー分離チャネルとマルチブランチチャネルを備えた母液滴（MoD）生成部分からなるマイクロフローデバイスを応用して有機S-MD（シングルミクロンマイクロドロップレット）を生成した。テーパー チャネルにより剪断力を強化した。 S-MD には、連続相との Mod 界面周辺に分布する化合物のみが含まれる。本研究では、銅が豊富な生成物が配位子から選択的に分離され、酢酸銅によって誘導されたメタノール MoD が得られた。
実験 / Experimental
まず、SOFT MEMSプロセスを利用して流体デバイス用鋳型及び流体デバイスを作製した。デバイスの作製にはUV露光装置及びレーザー直接描画装置を使用した（図1）。次に、このデバイスを使用して有機反応を行った。酢酸銅（II)一水和物を含有するシリコーン油と配位子を含むメタノールを、連続および分散流体として使用した。メタノールとオイルの流量は、2 μL/min と 5 μL/min であった。
結果と考察 / Results and Discussion
図２に実験結果の概要を示す。まず、図２左上の図に示されたAとBの合流箇所において、直径数百μmのMoDが生成されることを確認した。次に図２の枝分かれの部分において、MoDのテーリングにより直径5μm未満のS-MDが生成され、この二つを上下のチャンネルに分離可能なことを確認した（図２下写真）。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1：流体デバイス作製プロセス概略
図２：液滴の分離の様子
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- Shengqi Zheng, Daiki Tanaka, Hiroyuki Fujita, Takashiro Akitsu, Tetsushi Sekiguchi, Shuichi Shoji, “Selective Chemical Products Separation from Organic Micro Droplets Using Surfactant Free Single Micron Droplet Generation”, The 26th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (μTAS 2022) 2022年10月26日
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件