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いろんな分野の研究者と連携することで、学際領域的研究を進めています。

大阪大学 工学研究科
 アトミックデザイン研究センター

大気圧低温プラズジェット

大気圧プラズマの研究を基点とし、反応素過程を検証しながら、様々な応用研究を進めています。

TOPICS

  • “プラズマ”と言われると、プラズマテレビをまっ先に思いつく方も多いであろう。蛍光灯やネオンサインも含めてプラズマを光源として利用した応用で目に入ることが多いであろうが、産業的にはプロセス応用が主であり、半導体製造プロセスでは欠かすことのできない必須のドライプロセスとして利用されており、日常生活の多くのものがプラズマプロセスの恩恵を得ている。
    一般的なプラズマプロセスでは、真空容器内の圧力が低い環境下で発生させたプラズマを半導体等のハードマテリアルへ照射する応用がほとんどである。それに対して、近年、真空容器を必要としない大気圧下で、高分子材料等のソフトマテリアルに対するプラズマプロセスに大きな注目が集まっている。真空に近い低圧下のプラズマでは、粒子間の衝突頻度が高くないために、電子温度に比べて気体温度やイオン温度が低い非平衡状態が容易に得られるが、大気圧下でプラズマを生成すると、金属溶接に利用されるアークプラズマに代表される気体温度が非常に高い状態になりがちで、その応用範囲は限定的であった。しかしながら、高温のプラズマをガス流によって冷却したり、時間的に間欠的な放電を行ったりする事で、熱的な負荷の少ない“冷たいプラズマ”を大気圧下で生成することが可能である1)。
    一方で、化学プロセスの多くは液中において反応が進行する。液体とプラズマが関与する反応場を構築することで、先進的な反応場が構築できると考え種々の応用研究を進めた。液体の沸騰を防ぐためには、蒸気圧以上の圧力下で生成でき、かつ、熱化していないプラズマが必須である。大気圧で低温なプラズマを生成する数多くの方式があるが、時間・空間的に間欠的な放電により熱化を防ぐ低周波(Low Frequency)大気圧マイクロプラズマジェット(以下、LFジェット)は数多くの利点を有しており、筆者はLFジェットをベースにして、各種の液体中でのプラズマプロセス応用研究を進めている。
  • 当研究室では、様々な応用を通じて、反応素過程を検証し、さらに応用研究を加速するというフィードバックを繰り返す事で、研究を進めております。特に異分野の研究室との連携を重視しており、共同研究先の研究室では、歯科分野で6名の博士号、生化学分野で2名の博士号、バイオマテリアル分野で1名の博士号を取得しています。 異分野の連携は、お互いに知らない知識、知恵、実験手法を共有できますので、テーマ設定を上手くすることで学際領域研究で世界で最先端の研究をすることができます。オンリーワンはナンバーワンと言えますが、学術界でインパクトを与える研究を行うように努力しています。「〇〇の素過程は××です」というのは分かってしまえば、簡単な話だったりするのですが、世界に先駆けて科学的事実を明らかにするためには、膨大な時間とちょっとしたひらめきが重要です。忌憚の無いディスカッションを通じて、高いレベルで研究を行いたいと考えています。

NEWS新着情報

2020年4月6日
環境エネルギーのB4の方へ。当研究室へ配属を検討される方は、こちらのページを参考にしてください。
2020年4月2日
修正なう。一気に内容を増やしてるので、いろいろおかしいところがありますが、ご容赦ください。
2020年4月1日
サイトをリニューアルしました。

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