| Project/Area Number |
20K14673
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 19020:Thermal engineering-related
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
Hara Shumpei 同志社大学, 理工学部, 准教授 (20844088)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2021: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | ソフトマテリアル / 流動誘起ゲル / 相転移 / 開水路 / 乱流 |
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| Outline of Research at the Start |
流動誘起ゲル相転移を利用した新技術・次世代の新規高機能性材料の開発等に向けて，流動誘起ゲル相転移の理論構築が必要とされる．そこで本研究は，その一助として，開水路乱流内に流動誘起ゲルを形成させ，流動条件ごとに流動誘起ゲルの時空間構造を明らかにし，流動誘起ゲルの成長過程と成長限界を解明することを目的とする．目的達成に向け，速度・濃度場の時空間同時測定をすることで，流動と流動誘起ゲル構造に関する双方の解析を行う．
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| Outline of Final Research Achievements |
The present study experimentally investigated the temporal-spatial behavior of the flow-induced gel formed in the open-channel flow with surfactant solution dosing from the bottom wall. The formed flow-induced gel attached to the dosing wall grew to a size on the order of 10 cm. This was 100,000 times larger than the flow-induced gel reported in conventional microchannels. The flow-induced gel had a solid-like property and was tough to stop high-speed flow of the turbulent state.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究で明らかにした，開水路乱流に形成された流動誘起ゲルの時空間的挙動は，ゲルゾル相転移の理論構築のみならず，生体内でのソフトマテリアルの役割や機構といった造詣を深めることにも繋がる．また，その知見は，流動誘起ゲルを利用した流体バルブ，生体システムに倣った周期的に膨潤・収縮を繰り返す自励振動機能を持った材料といった新技術・次世代の新規高機能性材料の開発の一助にもなる．
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