ASIC設計手法を用いたLSI開発 ASIC 設計手法を用いた

シーズ番号
E07E07
シーズ番号
超音波を用いた非接触マニピュレーション技術
超音波を用いた非接触マニピュレーション技術
工学部・電気学科・教授・小塚　晃透
kozuka-t＠aitech.ac.jp
キーワード
超音波、非接触、マニピュレーション、粒子、分離
概要
マイクロマシンやバイオテクノロジーなどにおいて、微小物体を非接触で操作する技
術が求められている。超音波の定在波音場中では、波長に比べて十分に小さな物体を音
圧の節に捕捉することができる。
超音波
0
1500[Pa]
これまでに、水中および空気中におい 振動子
定在波
て微小物体を音圧の節に捕捉し、音場を アンプ
制御することで、捕捉した物体を非接触
で操作できることを示した。本技術は、 信号
発生器
微小物体の三次元マニピュレーション、
水中を浮遊する固体物質の凝集・操作技
アンプ
術、気体中のエアロゾルの捕捉・除去等
への応用が可能と考えられる。
(b) 音圧分布（計算値） (c) 粒子捕捉（実験）
(a) 実験装置
図．超音波を用いた非接触物体捕捉（空気中、40kHz）
セールスポイント
１．流体媒質中の微小物体を非接触で捕捉し、３次元操作が可能
２．マイクロマニピュレータ、固液分離、気体中の微粒子除去などに応用
用途および展望
１．液体中に懸濁した貴重な粒子の回収や、工場廃液の固液分離等が見込まれる。
２．空気中の煙粒子、花粉、エアロゾルなどの捕捉・除去技術等、非接触のエアフィル
ターへの応用を目指した展開も期待されている。
参考資料
特許： 超音波を用いた非接触フィルタリング方法および装置、特許第4505624号.
論文： Manipulation of particles in a microchannel with various geometric spaces using
ultrasound, Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 50, No. 7, pp.07HE27 (2011).
解説記事：超音波による微粉体のマニピュレーション技術, 日本音響学会誌, Vol. 68, No.
6, pp. 300-304 (2012)
サイエンスチャンネル：未来を創る科学者達（５７）音で微小物体を自在に操る！ 超音
波マイクロマニピュレーション （https://www.youtube.com/watch?v=FztbuXkLfD0）.
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