堅牢な分子識別センサエレクトロニクスの学術基盤創成
研究課題情報
- 体系的番号
- JP18H05243
- 助成事業
- 科学研究費助成事業
- 資金配分機関情報
- 日本学術振興会(JSPS)
- 研究課題/領域番号
- 18H05243
- 研究種目
- 基盤研究(S)
- 配分区分
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- 補助金
- 審査区分/研究分野
-
- 大区分C
- 研究機関
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- 東京大学
- 九州大学
- 研究期間 (年度)
- 2018-06-11 〜 2023-03-31
- 研究課題ステータス
- 完了
- 配分額*注記
- 195,260,000 円 (直接経費: 150,200,000 円 間接経費: 45,060,000 円)
研究概要
金属酸化物ナノワイヤの精密結晶成長制御技術を駆使して堅牢な分子識別機能の多様な分子群への適用可能性と限界を調べ、分子識別性を有する酸化物ナノ構造を集積化して堅牢な分子識別酸化物ナノワイヤ構造とセンサとの集積化ハイブリッド分子センサを創製し、1024個の分子センサを集積化させたセンサアレイを実証する、という3段階でのアプローチを順次実証することで、身の回りの実空間とサイバー空間との化学情報の架け橋となる堅牢な分子センサエレクトロニクスの実現に向けた一連の分子センサ創成技術を確立することに成功した。
分子識別デバイス開発の分野において、分子識別性と堅牢性は従来と原理的にトレードオフの関係とされてきた。本研究はナノ構造の表面構造を巧みに制御することでその課題を突破し、類似化合物を堅牢な金属酸化物を用いて識別することに成功した学術的に意義深い研究である。また、表面観測手法開発・材料開拓・素子作製・そしてセンサデータ解析へと一気通貫の研究過程を経ることで、ヒトの呼気による個人認証技術をはじめとする技術応用の実証に成功した。本成果は我々の身の回りにある膨大な種類の混合分子群の化学情報を利用するための要素技術を実証したものであり、工業・医療をはじめとする幅広い分野に対して大きな波及効果が期待される。