2018 Fiscal Year Annual Research Report
フレキシブル界面の局所界面張力測定を可能にする界面極微小変位量の計測法の新規開発
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17H03078
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
塚原 聡 大阪大学, 理学研究科, 教授 (50207338)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 表面・界面物性 / 界面張力 / 界面微小振動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請研究の目的は，大きさ一定の円形の容器（直径7 mmまたは9 mm）に，様々な物性を有する液体を満たし，その表面振動の測定を通して，表面張力を決定しようとするものである。その決定に対しては，容器の大きさと，表面の共振周波数，および振動モードが必要である。申請者らの先行研究では，誘電力を用いて，液体表面を強制振動させ，その振幅と位相を測定して，共振周波数を測定した。
今年度は，まず交流磁場を用いた強制振動の測定と解析を継続した。具体的には，常磁性の金属イオン（Fe3+，Mn2+）などの塩を溶解した溶液に対して，電磁石に周波数を変化させた交流電流を印加して，表面の振動を励振させた。測定装置には，先行研究で採用したものと類似の顕微鏡を使ったシステムを用いた。この方法でも，先行研究と類似した結果を得ている。
気流は，誘電力や磁気力に比べて強い力を与えることができるため，液体表面の自由減衰振動を測定する試みを行った。具体的には，液体表面に対してパルス的な気流を当て，その結果，生じる自由減衰振動を同様の顕微鏡を使用したシステムで測定するものである。これによって，外力を周期的に与えなくても，固有の振動数で自由振動する液体表面を測定することが可能であった。またその振動の減衰は，液体の粘性率と高い相関性を持っていることも明らかになり，多くのメリットを有した方法であることが判った。
さらに，液体表面の変形を画像化する装置の開発に着手している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
予想に反して，表面の微小振動を測定する装置および表面の変形を画像化する装置の開発がうまくいかず，そのために，研究期間の延長申請を行い，認めていただいている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，さらに多くの他の励振方法を試す予定である。また，干渉系を用いた表面の微小振動の測定装置を用いて，より微小な表面の振動についても測定する予定である。また，液体の運動は，流体力学を用いた解析が重要であり，これについても進める。
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Research Products
(5 results)
