音響渦ビームを用いた液滴内部運動の制御と非接触操作への新たなアプローチ

• Project/Area Number: 25K07645
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: 野村 英之 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (90334763)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 朱 沛賢 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (91023373)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2026: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2025: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
• Keywords: 音響渦ビーム / 音響放射圧 / 音響流 / 非接触マニピュレーション

Outline of Research at the Start

創薬や生物工学では試料の評価や搬送・混合・撹拌などの操作が必要である。特にサンプル量削減や接触による汚染防止のため、液滴状サンプルの非接触操作が望まれる。本研究は音響渦ビーム内に置かれた液滴の物理解明と、その応用として液滴の非接触操作の概念実証を目指す。特に(1)非接触操作用音響渦ビーム音源の実現、(2)シミュレーションや光学観測による音響渦ビーム内の液滴の振動モードや内部流体運動の解明、(3)液滴の非接触合体・混合・撹拌の実現を行う。本技術の実現は試料液滴の非接触操作のみならず、マイクロ流体制御システムへ組み込み、血液検査などの医療診断への応用も期待される。