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概要

マイクロ流体光学デバイスの新しいコンセプトと材料

齊藤光則氏と板井裕介氏

コンパクトで効率的なマイクロ流体光学デバイスを作成するには、エネルギーの集中が不可欠です。ポリエチレングリコール (PEG) は、双極性 (分子溶解性)、不揮発性、高屈折率 (導波性) を備えており、この目的に適した流体です。その優れた特徴は、相転移プロセスにおける双安定性です。つまり、たとえば 2 種類の PEG (分子量: 300 と 2000) の混合物は、2 ～ 38 °C の温度範囲で液体相と固体相の両方をとります。この相転移を使用すると、小さなチャネル内の特定の位置でサンプルの流れを一時停止できます。また、この双安定性により、PEG 液滴アレイを使用した書き換え可能な看板も実現されます。これは、透明 (液体) と乳白色 (固体) の両方の状態が室温で安定しているためです。固体相での強い散乱は、光線を閉じ込めるのに役立ちます (光子局在)。ミラーレスレーザーは、マイクロ液滴で広く研究されてきましたが、閉じ込められた蛍光が誘導放出を誘発するため、染料分散PEGで構築できます。マイクロ流体の相転移プロセスでは、双安定レーザー放出が実証されています。光の閉じ込めは、特にマイクロチャネル内で励起光をほとんど吸収しない無機材料の吸収を高めるのにも役立ちます。科学者は最近、励起効率が向上した天然無機ハイブリッド蛍光体を作成しました。これらの混合物の分光分析には、天然リガンドと金属粒子で高速サイクルと中速サイクルの両方が発生するため、時間で設定された推定が必要です。時間空間変換の恐ろしい推定は、マイクロ流体デバイスに適しています。ナノ秒の目標は、巨大なビートレーザーを必要とせずに達成できるためです。マイクロ流体アプリケーションに捧げられたすべての材料には、生来の微細加工と特定の物理特性が必要です。