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Flow Focusingによる柔らかい粒子の創成と粘弾性流体中の流動挙動解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K19013
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 化学工学およびその関連分野
研究機関神戸大学

研究代表者

日出間 るり  神戸大学, 工学研究科, 助教 (20598172)

研究分担者 鈴木 洋  神戸大学, 工学研究科, 教授 (90206524)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
キーワードFlow Focusing / Double Emulsion / Microfluidics / ダブルエマルション / マイクロ流路 / Flow focusing / 柔らかい粒子 / 粘弾性流体
研究成果の概要

マイクロ流路を用いたFlow Focusingによるダブルエマルション(DE)の安定生成には,まず,流路壁面の濡れ性が大きな影響を与えていることが明らかとなった.また,流量を変えて行った一連のDE生成実験から,流路形状が近しい場合には,流路形状よりもむしろ注入する3種類の溶液の流量比が安定な生成に影響を与えていることが解った.DEの粒径は流量比により制御できた.数値計算により得られた結果からは,溶液の界面張力や粘度がわずかに変化するだけで,3種の溶液の界面の流動挙動が不安定化する場合があることが示唆された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

DEやDEから生成されるベシクルは,基礎研究,工業・医療への応用に利用可能で付加価値が高いが,実際にDEやベシクルを研究・応用対象とする場合には,その粒径制御と安定生成が課題となっていた.均一な粒子を生成する技術としてはFlow Focusingが注目されているが,粒子安定生成のための理論的な背景は不十分であった.本研究では,Flow FocusingによるDE生成の安定性に影響を与える因子を提案した.このことは基礎,応用の両面で付加価値が高い粒子の生成に知見を与えるもので,学術的にも社会的にも意義がある.

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [学会発表] 光ピンセットを用いた高分子溶液の粘度測定―壁面からの距離の影響の検討2018

    • 著者名/発表者名
      高橋光,日出間るり,菰田悦之,鈴木洋
    • 学会等名
      日本レオロジー学会第45年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 光ピンセットによる溶液の局所粘度測定2018

    • 著者名/発表者名
      高橋光,日出間るり,鈴木洋
    • 学会等名
      日本機械学会流体工学部門 第20回 複雑流体研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 光ピンセットによる高分子溶液の局所粘度測定2018

    • 著者名/発表者名
      高橋光,日出間るり,鈴木洋
    • 学会等名
      第66回レオロジー討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Flow Control in a Microchannel - Elastic Instability of Viscoelastic Fluids and Flow Focusing to Produce Soft Materials -2018

    • 著者名/発表者名
      Ruri Hidema, Hiroshi Suzuki
    • 学会等名
      6th International Workshop on Process Intensification (IWPI 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Flow and Dispersion Characteristics of Silica Hard-Shell Microcapsule Slurries2018

    • 著者名/発表者名
      Sohei Usa, Ruri Hidema, Takafumi Horie, Keita Taniya, Yoshiyuki Komoda, Yuichi Ichihashi, Naoto Ohmura, Satoru Nishiyama, Hiroshi Suzuki
    • 学会等名
      6th International Workshop on Process Intensification (IWPI 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Viscosity Measurement of Polymer Solutions by Using Optical Tweezers2018

    • 著者名/発表者名
      Hikari Takahashi, Ruri Hidema, Hiroshi Suzuki
    • 学会等名
      The 14th International Workshop for East Asian Young Rheologists
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光ピンセットによる溶液のマイクロスケールでの粘度測定2018

    • 著者名/発表者名
      高橋光,日出間るり,鈴木洋
    • 学会等名
      プラスチック成形加工学会関西支部平成30年度若手セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] [依頼講演] マイクロ流動場の流動制御 ― マイクロ流路を利用した粘弾性流体の流動特性評価とダブルエマルションの創成 ―2018

    • 著者名/発表者名
      日出間るり
    • 学会等名
      化学工学会第84年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光ピンセットを用いた粘弾性溶液の粘度測定2017

    • 著者名/発表者名
      日出間るり,浅田真寿,鈴木洋,菰田悦之,鈴木航祐
    • 学会等名
      第65回レオロジー討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/7000004135/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 神戸大学 工学研究科 粒子流体工学研究グループ

    • URL

      http://www2.kobe-u.ac.jp/~hidema/fluparlab/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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