微細加工を応用して新しい、マイクロセンサやマイクロアクチュエータを創る。例えば、～10Vの低電圧で動作する静電駆動型マイクロミラーが実現できる。原理的工夫は、マイクロミラーを数100nm厚の薄い紐状ねじれバネで支えることでバネ定数を小さくしたことである。但し、静電引力がミラーの上下変位ではなく回転運動を生じるように、紐をピンと張って上下方向には硬く、回転には柔らかさを保つようにした。アモルファスから結晶化したポリシリコン膜を利用し、大きな張力と温度安定性を実現した。また、静電アクチュエータの性質を利用して、高電圧バッテリの出力を測定する絶縁型電圧センサ、人の皮膚の性質を利用したウェアラブル型の呼吸センサの研究を手掛けている。

成果：

2023年度
引き続き、ギャップ1.5μmを持つMEMS静電アクチュエータのデバイス試作を続けた。別に、フレキシブル基板に、サーモパイルセンサを用意した温感センサを製作した。これはロボットの指などに実装するもので、人間など対象物と接した場合に、熱流を測定することで判断するためのデバイスである。

2022年度
レジスト膜のシートを応用した研究とも関係するが、MEMS静電アクチュエータの櫛歯構造を電極ギャップ1.5µmにて行うなど微細パターンを転写するのにも有効である発展が得られた。上記ギャップは、通常のマスク露光では転写を安定してえることが難しいサイズであり、パッシェンカーブからは放電を避けて電界を高くするのに有利な寸法である。

大気圧プラズマの特徴と、MEMS微細加工の技術を生かし、微小なマイクロプラズマ光源を実現する。例えば、5Wで点灯する誘導結合型プラズマ（ICP）の真空紫外光源、細胞のような小さなサンプルをトラップするインターフェース機能付きプラズマ源を実現した。真空封止したガスチャンバにて、電力を加えるだけで大気圧プラズマを点灯できることも確認した。
　また、誘導結合型の大気圧プラズマに浮遊電極を初めて導入することで、点灯し易くなり、省エネで高密度なプラズマ源の実現につながった。これはサイズの大きなプラズマ源としても有効である。

成果：

2023年度
花粉を扱う実験において、孤立した花粉を500µm間隔で配列する操作に有効な、MEMSノズル素子を改良した。具体的には、角部にアールを入れて、細胞が機械的にダメージを受け難く、かつ気流を円滑にすることで花粉トラップの効率を高める効果を狙うものである。

2022年度
プラズマ処理水が、花粉の発芽を促進する効果が得られた。花粉を扱う実験において、孤立した花粉を500µm間隔で配列する操作に有効な、MEMSノズル素子と合わせて研究した。これは名古屋大学の田中宏昌教授と進めた。

通常は平面基板にしか適用できないフォトリソグラフィ加工を、レンズ曲面や機械部品に代表される立体に適用可能にする。微細な形状が100万個程度多数並ぶ、マイクロテクスチャなどを実現する技術となる。

成果：

2021年度
科学技術交流財団 R2年度採択の共同研究推進事業「三次元フォトリソグラフィ加工技術の開発」にて、立体のフォトリソグラフィ加工そのものと、その実施のための装置類を開発した。

2022年度
立体のフォトリソグラフィ加工を進めるために必須となるのが、レジスト膜の貼付け装置である。小片基板向けの貼付け装置を、民間企業と協力して開発した。

2023年度
立体のフォトリソグラフィ加工を進めるために必須となるレジスト膜の貼付け装置を、民間企業と協力して開発した。更に、大企業１社と技術活用のための共同研究を進めた。

弾性表面波モータの効率・耐久性の改善

成果：

2023年度
IDT電極とモータステータを改善し、弾性表面波モータの効率・耐久性を検討する。

超音波振動子と液体との境界面における微小振動を推進力発生源とする液中推進システムを利用し、新しい水中ドローンを検討する。

成果：

2023年度
超音波推進システムを検討した上に、水中ロボットの小型化と多自由度制御などを検討している。

高周波数弾性表面波デバイスを利用し、呼吸器投薬スプレーノズルを創成する。

成果：

2023年度
高周波数一方向性弾性表面波デバイスを利用し、呼吸器投薬スプレーノズル向けの霧化器を検討する。

高周波数超音波振動子による音響推進力を用いた血管内マイクロロボットを創成する。

成果：

2023年度
高周波数超音波振動子による音響推進力を用いた血管内マイクロロボットを創成するため、小型化の音響推進システムを検討する。