Our Technology/ 開発した技術

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Concept: Study of particulate and transport phenomena in chemical- and bio-systems in terms of the principles, practices, and concepts of physics such as motion, energy, force, time, thermodynamics and chemical equilibrium… 運動、エネルギー、力、時間、熱力学、化学平衡などの「物理学」の原理、実践、および概念の観点から、「化学」および「バイオ」システムにおける「微粒子工学と移動現象」を研究する。Most of the technologies introduced here were developed by students in our group. ここで紹介する技術のほとんどが、当研究室の学生達によって開発されたものです。

粒子の合成とコーティング Particle Synthesis & Coating

2021: A chemical-coating method for clayey soil particles >> Detail. 粘土系土壌粒子を化学コーティングする技術 >>詳細



Assembly method for making hydrophilic or hydrophobic layers of carbonaceous nanoparticles from a single candle soot. 同一ロウソクの燃焼より、親水性または疎水性層を有する炭素質ナノ粒子膜の作製する方法

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> Reference/Journal paper(2018)


2017: Electrochemical synthesis method for liquid-phase multi-component nanoparticles (20 – 30 nm) 他成分系ナノ粒子を合成する電気化学法。

Patent application.特願2017-24626 (Nov. 2017, Applicant: university/TUAT and a company). Co-inventors are two students.大学院生も発明者。( 特開2019-112668 (P2019-112668A) 2019年7月11日)リン酸カルシウム粒子の製造方法


微粒子の輸送・固定化技術 Transport & Immobilization of Particles

2018: A method of depositing submicron particles from the gas-phase on a solid substrate, by using the gravity force. 重力を用いて気相中に浮遊するサブミクロン粒子を目的の基板に沈着・集積させる方法。

本来、サブミクロン粒子の重力によるサブミクロン粒子の沈降は考えにくい状況。Normally, the settling of submicron particles by gravity is an unthinkable situation. 


Comsol

> Reference (2018) 日本エアロゾル学会・高橋幹二賞。 Kanji Takahashi Award (Japan Aerosol Association of Science & Technology)


2018: Assembly method for nanoparticle layer or film (with tunable optical properties) derived from colloidal nanoparticles. 液相中のナノ粒子を用いて、光学特性の調整可能な粒子状膜の製造法

Patent application (2018/2/7, 特許出願2018-020507, 公開2019-136636), Applicant: TUAT and a company). Co-inventor is a student.学生が発明者の一人。> Reference: Journal paper(2018)

GraphicalAbstract-Faizal

2017: A method for detachment of submicron (few hundred nanometers) particles from substrates using an ultrasonic cleaner. 安価で低出力超音波クリーナーを用いて、表面からサブミクロン(数百nm)粒子を脱離する方法

 【Article 論文の紹介】What can be done with a low-power ultrasonic cleaner to remove submicron particles, which is considered a difficult task? 難関とされるサブミクロン粒子の離脱、低出力型超音波洗浄機で何が出来るか?



2014. Method for introduction and immobilization of particles into sub-100 nm porous structures in aqueous media. Sandwich-type nanostructure. 水系媒体中における粒子の100nm以下の多孔質構造体への導入と固定化

2008年に発表したPEPD法を展開し,水中の多孔性(直径100 nm以下の穴)の基板の穴の内部に粒子を固定化する技術に展開した。

手法:新開発「パルス型電気泳動法(Pulse-type Electrophoretic Deposition/EPD)」。世界初の結果です。【応用例】複合材料(光触媒、酵素、等)の耐久性の向上。超音波エネルギーをかけても、穴に粒子がちゃんと残っていました。Method: Newly developed “Pulse-type Electrophoretic Deposition (EPD)”. The first result in the world. Example applications: Improvement of durability of composite materials (photocatalyst, enzyme, etc.). The particles remained in the holes even after ultrasonic energy was applied. [More detail]



2017: Without using a pump: collecting aerosol particles on a substrate. Selectable for only sub-micron particles among the other sizes. 大気環境中から数百nmの粒子を選別し、基板表面上にサンプリングする方法。吸引ポンプを用いない。


2010
Plant growth chamber with submicron aerosol particle generator and deposition system. サブミクロン粒子発生装置付き植物育成チャンバーシステム(府中キャンパスに3台)

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2008 Pulse electrophoresis system for high density water-based colloid. 高密度液相ナノ粒子用のパルス型電気泳動装置 (Patented by TUAT and a photo-catalyst coating company)

静電気力等の外力の制御技術を駆使した微粒子の合成・固定化法の一例。このパルスDC電気泳動(PEPD)法が挙げられる。水系では電気分解により生成する気泡の挙動が課題となるが,PEPD法では均一な粒子膜の形成により加熱後でも膜の亀裂がほとんど観察されない。特開2009-256790, 特願2009-069155, 2009/03/19, 2009/11/05, 酸化チタンのコーティング方法

pulse-DC

微粒子型センシング技術の開発 Nanoparticle-based sensor

2022: 多孔質媒体中に流れる液体に蛍光微粒子を混入させて、液体の輸送を「可視化」する技術。A technique in which fluorescent particles are mixed into a liquid flowing through a porous medium to “visualize” the liquid transport. >> Detail/ 詳細


2014: A sensor/analytical system (using aerosol nanoparticles) for probing a coated layer of organic molecules, at sub-100 nm resolution.気中分散微粒子を用いたSERS法によって、表面上の分子レベル「パターン」を「可視化」する技術

M. Gen & I. W. Lenggoro, RSC Adv. (2015)
Gen & Lenggoro, RSC Adv. (2015)

The “main” researcher Dr. Masao Gen (Research Fellow at City University of Hong Kong), then applied ES-SERS (Electrospray-Surface Enhanced Raman Spectroscopy) for probing particulate matter. Open-access: Atmos. Chem. Phys. (2017)

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2014 Technology learned from plants【植物に学んだ技術】帯電エアロゾルの散布と顕微鏡との組み合わせにより、表面の親水性度または電位差(帯電量に相当)の分布を計測する技術。

解像度が数micrometerまたは数百nanometer。【応用例】パターン化技術。ホコリが付着しない表面の開発。環境中表面における大気中浮遊粒子の沈着機構【詳細】To measure the distribution of hydrophilicity or potential difference (equivalent to electric charge) on a surface by combining the spraying of charged aerosol with a microscope. Possible applications: Patterning. Development of dust-free surfaces. Elucidation of the deposition mechanism of airborne particles on environmental surfaces. More detail


2010
Metal nanostructures-type chip for Raman spectroscopy based chemical sensor system. ラマン分光法と金属ナノ構造体を組み合わせた化学センサーシステム

Fabrication of Sensor for Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) Method

技術データ計測技術の独自性データ利活用(展開)
(1)ナノ粒子の散布と表面増強ラマン散乱(SERS)との組み合わせで、予め表面に存在している分子層・分子群を可視化する技術。解像度が100nm以下(2014年)。オンサイトで残留農薬の検出と濃度計測するために開発したが、研究室博士修了生が勤めた香港の大学でPM2.5が付着されたフィルターにも応用できることを見出した。
(2)コントローラ(Arduino)を用いて、市販の”dust sensor”と温度湿度センサーを組み立てて、エアロゾル (10μm未満の粒子状物質PM10)の濃度測定器 (2018年)。大気環境中の微粒子濃度計測器の低コスト化。
(3)帯電エアロゾルの散布と顕微鏡との組み合わせにより、表面の親水性度または電位差(帯電量に相当)の分布を計測する技術(2014年)。解像度が数micrometerまたは数百nanometer。機能材料の新規のパターン化技術。ホコリが付着しない表面の開発にヒント。植物等の環境中表面における大気中浮遊粒子の沈着機構の解明に貢献。
Examples of Data Measurement Technology (edited Nov.2021)

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Recent journal articles from TUAT group.研究室から発表した(最近の)論文

Prof. Lenggoro moved from Hiroshima to Tokyo in Jan. 2007. レンゴロ(准)教授は広島大学から東京農工大学へ異動したのは2007年1月。



Research-based products (企業にて商品化)
Based on Lenggoro’s works with Hiroshima Univ. (1998-2006)
(co-managed a lab with Prof. K. Okuyama)

2008
Pulse-spray pyrolysis reactor (for pharmaceutical powder etc.) パルス噴霧熱分解方法 (Commercialized by a powder-related company in Kobe, and then a spray-company in Yokohama)

2007
Electrospray-based nanoparticle generator for particles below 100 nm.
液中粒子の気中分散装置・粒子発生器(100nm以下) (Commercialized by a manufacturer and distributor of scientific equipment, in Tokyo)

Electrostatic-spray system. Directly linked from SIbata.Co.Jp
Electrostatic-spray system. Directly linked from Sibata.Co.Jp

2003
Discovery of water-based cluster ion, 水の微細化から生成するイオンクラスターの発見 The related products have been commercialized by an electronics giant. Among the long-seller in Japan, since 2003.

>> Related news (itmedia.co.jp: PCより先に「健康家電」で実用化されるナノテク)

www-tsi-brochure

2002
2002-patented technology (by RIKEN and its venture company)
Measurement system for sizing liquid-phase nanoparticles via aerosol route
液中物質の粒径分布測定装置
– Another application (TSI, USA)
Brochure of a product (for measuring 5 kDa to > 100 MDa macromolecule)

2002
Spray pyrolysis-based powder synthesis reactor
粒子製造装置(超音波型噴霧熱分解法)
Commercialized by a Hiroshima University’s venture company. The first spin-off company from Hiroshima University.