2008 Fiscal Year Annual Research Report
超音波により誘起されるマイクロヘテロ反応場の解析と化学プロセスへの展開
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17310086
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
飯田 康夫 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 先進製造プロセス研究部門, 研究グループ長 (20356405)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
砥綿 篤哉 独立行政法人産業技術総合研究所, 先進製造プロセス研究部門, 主任研究員 (80357590)
安井 久一 独立行政法人産業技術総合研究所, 先進製造プロセス研究部門, 主任研究員 (30277842)
小塚 晃透 独立行政法人産業技術総合研究所, 先進製造プロセス研究部門, 主任研究員 (60357001)
辻内 亨 独立行政法人産業技術総合研究所, 先進製造プロセス研究部門, 主任研究員 (70357515)
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| Keywords | 超音波 / キャビテーション / マイクロ空間 / マイクロバブル / 気泡 / ソノプロセス / ソノケミストリー |
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| Research Abstract |
超音波により誘起されるマイクロヘテロ反応場として、空間的に反応領域が拘束されたマイクロリアクター型反応場と、溶液内に形成されるエマルション型反応場の2つについて研究を進めた。マイクロリアクター型においては、脂質やたんぱく質などを殻としたマイクロバブルの調製を試みたが、特異なメリットを見出すことはできなかった。一方、マイクロバブルのその場観察においては、顕微鏡下でマイクロリアクター型セルを用いることによって、ガス拡散によるバブル消滅過程や、密集したバブル集団の振動挙動などを高速ビデオやストロボ撮影法を用いて観察することができた。一方、エマルジョン型マイクロヘテロ反応場を用いた合成応用では、タンパク質、脂質、多糖類、および生体親和性高分子などを殻としたマイクロバブルの作成を試みた。超音波ホーンによるエマルジョン型マイクロヘテロ反応場と機械式攪拌法(ホモジナイザー)を比較すると、一般に、超音波ホーンを用いることによって、より微細なマイクロバブルを形成することが可能であった。さらに、超音波により誘起される特殊な反応場を制御・理解するために、レーザー散乱法や回折法を用いた多数キャビテーション気泡評価法を開発し、気泡振動挙動、気泡数密度や気泡径分布などの測定を可能とした。本研究のもう一つのテーマである理論解析では、多数気泡間の相互作用を取り入れたモデルを作成し、気泡集団が発生する音響スペクトルの意味を明確にするとともに、マイクロバブルの数密度と破壊耐性の関係について議論した。
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Research Products
(10 results)
