Experimental identification and theoretical interpretation of the occurrence of circulation flow caused by the density difference in a microfluidic channel

Research Project

Project/Area Number	24K17209
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 19010:Fluid engineering-related
Research Institution	Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University
Principal Investigator	安倍紘平沖縄科学技術大学院大学, マイクロ・バイオ・ナノ流体ユニット, リサーチフェロー (10981582)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000) Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords	循環流 / 密度差 / マイクロ流路
Outline of Research at the Start	流体内に密度差があると重力によって流れが発生する。このような密度差起因の流れは一般に、肉眼でも観察できるレベルの大きいスケール内のみで発生するものとされていた。しかし近年、マイクロスケールの狭い領域内でも密度差起因の流れが生じることが明らかになっている。本研究では、マイクロ流路内で生じる密度差起因の循環流を観察し、循環流が発生する、または発生しない条件を明らかにする。「マイクロスケールでは密度差起因の流れが生じない」という従来の学説が適用できる範囲と、「マイクロスケールであっても流れが生じる」範囲とを明確にし、これら二つの領域を統一的に記述できる知識基盤を構築する。