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2004 Fiscal Year Annual Research Report

ナノ・マイクロ流体工学の数理と応用

Research Project

Project/Area Number 14702027
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

川野 聡恭  東北大学, 学際科学国際高等研究センター, 助教授 (00250837)

Keywordsナノテクノロジー / バイオテクノロジー / バイオ・ナノテクノロジー / 流体工学 / 応用数学 / シミュレーション / 人工心臓 / 医療機器
Research Abstract

近年,ナノテクノロジーやマイクロマシンに関連した,MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)およびμ-TAS (μ-Total Analysis System)における流動現象が注目されるようになり,超微細スケール流れへの感心が高まっている.たとえば,超微細流路では,静電気力,表面張力,壁面との濡れや分子間引力の効果が顕著になってくるが,従来のNavier-Stokes方程式に基づく流体力学ではこれらを正しく記述することができない.微小スケール流動では未知の現象と未解決の問題が数多く残され、これが新技術創生や生産効率向上の大きな障壁となっている.我国の技術立国としての回生には,ナノ・マイクロスケール境界領域における技術的難問題を克服するための新しい流体工学理論の枠組みが必要である.
本年度は,ナノ・マイクロ流体工学の学術基盤として、数値モデリング手法とシミュレーションコード(電気化学反応を伴う微小流れ,マイクロ放電,生体高分子)を完成させ,民間企業との共同研究を行い,数値解析結果と実験結果とを定量的に比較検討した.その結果,リチウムイオン二次電池,プラズマディスプレイパネルの数値設計およびDNAの基本的流動機構の解明がなされ、内外の専門学会で多数の研究報告を行った。また,日本機械学会年次大会において,学術セッション「バイオ・ナノ流動ダイナミクス」をオーガナイズし,英文専門書籍を三冊編集して、当該研究分野の発展とその先導に尽力した.協同組織委員長として、米国機械学会主催の5th International Symposium on Computational Technologies for Fluid/Thermal/Chemical Systems with Industrial ApplicationsをSan Diegoで開催し、国際的な学術活動を展開することができた。

  • Research Products

    (7 results)

All 2005 2004

All Journal Article (6 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] A Study of Iterative Methods for Integro-Differential Equations of Electron-Atom Scattaing2005

    • Author(s)
      Satoyuki KAWANO他3名
    • Journal Title

      Electron Scattaring From Atoms, Molecules, Nuclei and Bulk Matter (edited by Colm T.Whelan and Nigel J.Mason) (Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York)

      Pages: 77-86

  • [Journal Article] μTAS用パッシブミキサーにおける流体混合と物質移動特性2005

    • Author(s)
      新宅博文他3名
    • Journal Title

      日本機械学会論文集(B編) 71・701

      Pages: 111-116

  • [Journal Article] Electron Correlated and Density Functional Studies on Hydrogen-Bonded Proton Transfer in Adenine-Thymine Base Pair of DNA2005

    • Author(s)
      Naoto SHIMIZU他2名
    • Journal Title

      J.Molecular Structure Vol.735-736

      Pages: 243-248

  • [Journal Article] On the Observation of the Fine Structure Effect in Non-Relativistic (e,2e) Processes2004

    • Author(s)
      M.KAMPP他6名
    • Journal Title

      Eur.Phys., D Vol.29

      Pages: 17-19

  • [Journal Article] Numerical Analysis of Discharge Characteristics in Lithium Ion Batteries Using Multiphase Fluids Model2004

    • Author(s)
      Satoyuki KAWANO他1名
    • Journal Title

      Jpn.J.Appl.Phys. (in press)

      Pages: 51-52

  • [Journal Article] Fractal Dimension Analysis in Self assembled Poly(dA)・Poly(dT) DNA Network on Mica Surface2004

    • Author(s)
      Satoyuki KAWANO他1名
    • Journal Title

      Proceedings of The Fourth International Symposium on Advanced Fluid Information and The First International Symposium on Transdisciplinary Fluid Integration, Sendai, Japan

      Pages: 38-39

  • [Book] The 21st Century COE Program, International COE of Flow Dynamics, Lecture Series, Vol.1, Advances in Molecular and Bio Sciences2004

    • Author(s)
      Shigenao MARUYAMA他1名
    • Total Pages
      56
    • Publisher
      Tohoku University Press

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Published: 2006-07-12   Modified: 2016-04-21  

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