寺川 光洋 (テラカワ ミツヒロ)

Terakawa, Mitsuhiro

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所属(所属キャンパス)

理工学部 電気情報工学科 (矢上)

職名

准教授

メールアドレス

メールアドレス

HP

経歴 【 表示 / 非表示

  • 2005年
    -
    2007年

    日本学術振興会, 特別研究員(DC1)

  • 2007年
    -
    2008年

    ハーバード大学医学部附属マサチューセッツ総合病院, リサーチフェロー

  • 2007年
    -
    2008年

    日本学術振興会, 特別研究員(PD)

  • 2009年
    -
    2010年

    慶應義塾大学理工学研究科, 特別研究助教

  • 2010年04月
    -
    2013年03月

    慶應義塾大学理工学部, 電子工学科, 助教

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学歴 【 表示 / 非表示

  • 2003年03月

    慶應義塾, 理工学部, 電子工学科

    大学, 卒業

  • 2005年03月

    慶應義塾, 理工学研究科, 総合デザイン工学専攻

    大学院, 修了, 修士

  • 2007年09月

    慶應義塾, 理工学研究科, 総合デザイン工学専攻

    大学院, 修了, 博士

学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(工学), 慶應義塾大学, 2007年09月

職務上の実績に関する事項 【 表示 / 非表示

  • 2013年04月
    -
    2014年03月

    電子工学科2年生担任

  • 2014年04月
    -
    2015年03月

    大学院総合デザイン工学専攻 専攻幹事

  • 2014年04月
    -
    2015年03月

    電子工学科3年生担任

  • 2016年04月
    -
    2018年03月

    大学院総合デザイン工学専攻 専攻幹事

  • 2016年10月
    -
    2017年09月

    理工学メディアセンター協議会委員

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研究分野 【 表示 / 非表示

  • 光工学・光量子科学 (レーザー加工、多光子造形、ソフト・バイオマテリアル)

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • レーザプロセシング

  • ソフトマテリアル

  • バイオマテリアル

  • レーザ微細加工

  • 多光子還元と多光子重合

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著書 【 表示 / 非表示

  • Micro and Nano Fabrication Technology

    Mitsuhiro Terakawa, Springer, 2018年

    担当範囲: Chapter "Femtosecond Laser Direct Writing"

  • Ultrafast Laser Processing: From Micro- to Nanoscale

    Mitsuhiro Terakawa, Minoru Obara, Pan Stanford Publishing, 2013年

    担当範囲: Chapter 7 Nanoablation Using Nanosphere and Nanotip

  • Gold Nanoparticles: Properties, Characterization, and Fabrication

    Y. Tanaka, M. Terakawa, M. Obara, N. Nedyalkov, P. Atanasov, Nova Science Publishers, 2009年

    担当範囲: Chapter 6 Plasmonic Nanopatterning of the Material Surface Mediated with Gold Nanoparticles Excited by a Femtosecond Laser Pulse

  • 「ウイルスを用いない遺伝子導入法の材料, 技術, 方法論の新たな展開」

    佐藤俊一, 寺川光洋, 小原實, メディカルドゥ, 2006年

    担当範囲: 160-166

論文 【 表示 / 非表示

  • Femtosecond laser-induced graphitization of transparent cellulose nanofiber films

    Fumiya Morosawa, Shuichiro Hayashi, Mitsuhiro Terakawa

    ACS Sustainable Chemistry & Engineering (ACS Sustainable Chemistry and Engineering)  9 ( 7 ) 2955 - 2961 2021年02月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り

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    © 2021 American Chemical Society. Laser graphitization allows for the spatially targeted modification of biomasses into electrically conductive structures and is a promising technique for the development of sustainable electronic devices. Out of the many biomasses, cellulose nanofiber (CNF) is a sustainable biomass which exhibits unique properties, such as mechanical strength and optical transparency. In this study, we demonstrated the fabrication of highly conductive graphitic carbon from CNFs using a high-repetition femtosecond laser. A conductivity as high as 6.9 S/cm was obtained by single scanning of the laser beam, which is estimated to be more than 100 times higher than the conductivity reported previously. From the Raman analysis of the structure, the formation of highly crystalline graphitic carbon was indicated, which contributes to the high conductivity. In the case of high-repetition femtosecond laser irradiation, it is considered that strong optical effects, in addition to thermal effects, contribute to the degradation of CNFs, resulting in the formation of highly crystalline graphitic carbon. Our presented technique allows for the direct writing of highly conductive graphitic carbon on CNF films, and the development of sustainable electronic devices, using mechanically robust and transparent CNF films as the substrate, should be realized.

  • Fabrication of hollow channels surrounded by gold nanoparticles in hydrogel by femtosecond laser irradiation

    Izumi Takayama, Akito Katayama, Mitsuhiro Terakawa

    Nanomaterials (Nanomaterials)  10 ( 12 ) 2529 - 10 2020年12月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り

     概要を見る

    © 2020 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. The fabrication of hollow channels surrounded by gold nanoparticles in poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) is demonstrated. The absorption spectra show that gold nanoparticles were formed at the periphery of the focus by reduction of gold ions. The microscope observation and Raman spectroscopy analyses indicate that the center of the channels were void of PEGDA, which can be attributed to the femtosecond laser-induced degradation of the hydrogel. Since both the hydrogel and gold nanoparticles are biocompatible, this technique of fabricating hollow channels surrounded by gold nanoparticles is promising for tissue engineering, drug screening, and lab-on-a-chip devices.

  • Anionic fluorophore-assisted fabrication of gold microstructures inside a hydrogel by multi-photon photoreduction

    Manan Machida, Weilu Shen, Hiroaki Onoe, Yuki Hiruta, Alexander Heisterkamp, Eric Mazur, and Mitsuhiro Terakawa

    Optical Materials Express (The Optical Society (OSA))  11 ( 1 ) 48 - 58 2020年12月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り

     概要を見る

    © 2020 Optical Society of America. All Rights Reserved. The fabrication of accentuated gold microstructures is demonstrated by multi-photon photoreduction inside an anionic fluorophore-containing hydrogel. We attempted to facilitate gold-ion photoreduction near the focal point of laser pulses, expecting the donation of electrons by the oxidation of fluorophores in the vicinity of gold ions. The presence of anionic FITCdextran also inhibited the spontaneous reduction in untargeted zones, which is attributed to the coordination of gold ions and the anionic FITC-dextran. Simultaneous facilitation and inhibition are promising for the fabrication of dense metal microstructures in the targeted zone while maintaining the hydrogel's light permeability.

  • Femtosecond-laser-induced graphitic carbon from transparent cellulose nanofiber films

    Morosawa F., Hayashi S., Terakawa M.

    2020 Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim, CLEO-PR 2020 - Proceedings (2020 Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim, CLEO-PR 2020 - Proceedings)  2020年08月

    ISSN  9780646825045

     概要を見る

    © 2020 IEEE. The fabrication of electrically conductive structures by femtosecond-laser irradiation of a cellulose nanofiber (CNF) film was demonstrated. Raman analyses indicated the formation of graphitic carbon, which is attributable to the electrical conductivity of the structures.

  • Multiphoton photoreduction for dual-wavelength-light-driven shrinkage and actuation in hydrogel

    Kosuke Mizuguchi, Yo Nagano, Hiroaki Nishiyama, Hiroaki Onoe, Mitsuhiro Terakawa

    Optical Materials Express (The Optical Society (OSA))  10 ( 8 ) 1931 - 1931 2020年07月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り

     概要を見る

    © 2020 Optical Society of America under the terms of the OSA Open Access Publishing Agreement. The dual-wavelength-driven shrinkage of metal microstructures and hydrogel actuation are demonstrated by the fabrication of multi-metal microstructures in hydrogels by multiphoton photoreduction. Silver and gold microstructures were fabricated in a poly-Nisopropylacrylamide (PNIPAm) hydrogel. Because of the different optical resonances of the metals, wavelength-dependent shrinkage of metal microstructures was demonstrated concurrently with the volume change of the supporting hydrogel by light stimulation. Furthermore, the direction of actuation of the hydrogel was controlled by switching the wavelength of light stimulation. The results indicate the potential of multiphoton photoreduction for applications in light-driven optical components and micro-robots fabricated with soft materials.

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KOARA(リポジトリ)収録論文等 【 表示 / 非表示

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総説・解説等 【 表示 / 非表示

  • フェムト秒レーザー改質による高分子材料への導電性付与

    林秀一郎, 寺川光洋

    表面技術 71 ( 11 ) 684 - 688 2020年11月

  • 超短パルスレーザーによる多光子還元

    寺川光洋

    光アライアンス 30 ( 8 ) 55 - 58 2019年08月

    総説・解説(商業誌、新聞、ウェブメディア), 単著

  • Femtosecond laser processing of biodegradable polymers

    Terakawa M.

    Applied Sciences (Switzerland) 8 ( 7 ) 1123 2018年07月

    総説・解説(学術雑誌), 単著

     概要を見る

    © 2018 by the authors. Biodegradable polymers have attracted increasing attention in tissue engineering and drug delivery systems owing to their high biocompatibility and biodegradability. Among the various methods for shape forming and modification of biodegradable polymers, laser processing has advantages in a dry processing approach that can process complex-shaped surfaces without using toxic chemical components. This review provides an overview of femtosecond laser processing of biodegradable polymers, especially in the last decade. The interaction mechanism of femtosecond laser pulse and biodegradable polymers, e.g., bond dissociation after laser irradiation, affects the degradable property of biodegradable polymers, which has the potential to control the degradation and sustainability of a structure. Applied studies on controlling cell behavior, tissue scaffolding, and drug release are also described.

  • フェムト秒レーザーによるソフトマテリアル・金属複合微細構造の作製

    寺川光洋、町田茉南、中島康貴

    レーザー研究 (レーザー学会)  46 ( 5 ) 272 - 276 2018年05月

    総説・解説(学術雑誌), 共著

  • パルスレーザーでコントロールする銀ナノプレートの抗菌活性

    市丸裕晃、Kaung KYAW、川越嵩之、寺川光洋、宮澤雄太、溝口大剛、津志田雅之、新留琢郎

    レーザー研究 45 ( 11 ) 705 - 708 2017年11月

    総説・解説(学術雑誌), 共著

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研究発表 【 表示 / 非表示

  • Microfabrication of double-network hydrogel with enhanced mechanical properties by multi-photon polymerization

    Kaneto Tsunemitsu, Ryo Sano, Akira Watanabe, Hiroaki Onoe, Mitsuhiro Terakawa

    SPIE Photonics West 2021, 2021年03月, 口頭(一般)

  • Charged fluorophores-assisted fabrication of metallic structures inside hydrogel by multi-photon photoreduction

    Manan Machida, Weilu Shen, Hiroaki Onoe, Alexander Heisterkamp, Eric Mazur, Mitsuhiro Terakawa

    SPIE Photonics West 2021, 2021年03月, 口頭(一般)

  • Femtosecond-laser direct writing of electrically conductive structures on PDMS for flexible device applications

    Schuichiro Hayashi, Fumiya Morosawa, Mitsuhiro Terakawa

    SPIE Photonics West 2021, 2021年03月, 口頭(一般)

  • (Invited) Femtosecond laser-induced modification of elastomers to conductive materials

    M. Terakawa, S. Hayashi, F. Morosawa, N. Nedyalkov

    The International School on Quantum Electronics "Laser Physics and Applications (ISCQE) (2020), 2020年09月, 口頭(招待・特別)

  • (Invited) Multiphoton photoreduction in hydrogel

    M. Terakawa

    14th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO Pacific Rim 2020), 2020年08月, 口頭(招待・特別)

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競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 回折限界を超える極微細金属構造のレーザーファブリケーション

    2018年07月
    -
    2021年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費補助金 挑戦的研究(萌芽), 補助金,  代表

  • 三次元多光子レーザープロセシングによる機能因子放出スキャフォールドの実現

    2018年04月
    -
    2022年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費補助金 基盤研究(B), 寺川光洋, 補助金,  代表

  • レーザ直接描画法による3次元フレキシブル金属構造の作製

    2016年12月
    -
    2019年03月

    公益財団法人 天田財団, 重点研究開発助成B課題研究, 代表

  • 多機能光学インプラントの開発

    2016年04月
    -
    2018年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 二国間交流事業共同研究/セミナー, 受託研究,  代表

  • 超高速ミー散乱増強光の多光子過程による再生医療用薬剤放出技術の研究

    2014年04月
    -
    2018年03月

    科学研究費補助金(文部科学省・日本学術振興会), 補助金,  代表

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知的財産権等 【 表示 / 非表示

  • レーザーにより透明材料表面もしくは内部に炭化ケイ素(SiC)を一括作製する方法

    特願: 特願2018-92489  2018年05月 

  • レーザーを用いた薬剤放出方法

    特願: 2013-046732  2013年03月 

    特許, 国内出願

  • 移植組織または臓器への薬剤導入方法ならびに薬剤導入装置

    特願: 特願2007-196580  2007年07月 

    特開: 特開2008-49150   

    特許, 国内出願

  • Method and apparatus for drug delivery to tissue or organ for transplant

    特願:   2007年 

    特開: US 2009/0233987 A1  2009年 

    特許, PCT国際出願

  • 細胞への薬剤導入方法および細胞への薬剤導入装置

    特願: 特願2006-113384  2006年04月 

    特開: 特開2007-284379   

    特許, 国内出願

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受賞 【 表示 / 非表示

  • 電子・情報・システム部門研究会 優秀論文発表賞

    2014年09月, 電気学会

  • 応用物理学会 講演奨励賞

    寺川 光洋, 2012年03月, 応用物理学会, フェムト秒レーザの多微粒子レンズ集光場による細胞膜の単一パルスプロセッシング

    受賞区分: 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 慶應義塾大学 総合デザイン工学専攻 優秀研究活動賞 (博士)

    寺川 光洋, 2008年03月

    受賞区分: 塾内表彰等

  • 慶應義塾大学 藤原賞

    寺川 光洋, 2007年03月

    受賞区分: 塾内表彰等

  • 日本光学会年次学術講演会 第2回Optics and Photonics Japanベストプレゼンテーション賞

    寺川 光洋, 2006年11月

    受賞区分: 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

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その他 【 表示 / 非表示

  • 2017年11月

     内容を見る

    The Optical Society (OSA) News Release: Metal-Silicone Microstructures Could Enable New Types of Flexible Optical and Electrical Devices

  • 2014年03月

     内容を見る

    SPIE Newsroom: Femtosecond laser pulses for smart drug delivery

  • 2012年04月

     内容を見る

    SPIE Newsroom: Ultrafast near- and far-field nanoablation patterning

 

担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 電気情報工学輪講

    2021年度

  • 物理学D

    2021年度

  • 物理学C

    2021年度

  • 光・量子エレクトロニクス

    2021年度

  • レーザプロセシング

    2021年度

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所属学協会 【 表示 / 非表示

  • SPIE, Senior Member, 

    2019年06月
    -
    継続中
  • OSA, Senior Member, 

    2019年06月
    -
    継続中
  • レーザ加工学会, 

    2013年04月
    -
    継続中
  • 日本レーザー医学会, 

    2012年11月
    -
    2020年09月
  • 応用物理学会, 

    2011年06月
    -
    継続中

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委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2020年04月
    -
    継続中

    委員(光加工・計測分科会), 光産業技術振興協会 光技術動向調査委員会

  • 2020年04月
    -
    継続中

    光学編集委員, 日本光学会

  • 2020年04月
    -
    2021年03月

    Program Committee, Frontiers in Ultrafast Optics: Biomedical, Scientific, and Industrial Applications XXI , SPIE Photonics West 2021

  • 2020年04月
    -
    2021年03月

    Program Committee, Laser Applications in Microelectronic and Optoelectronic Manufacturing (LAMOM) XXVI, SPIE Photonics West 2021

  • 2020年04月
    -
    2020年10月

    Program Committee, Nano Track, ICALEO 2020 (39th International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics), LIA (The Laser Institute)

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