Study on the new ultrafine bubble measurement using sonoluminescence

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K03940
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 19010:Fluid engineering-related
• Research Institution: Kochi National College of Technology
• Principal Investigator: Hata Takashi 高知工業高等専門学校, ソーシャルデザイン工学科, 教授 (00342577)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ウルトラファインバブル / ナノバブル / コンタミネーション / ソノルミネッセンス / 超音波

Outline of Final Research Achievements

In this study, qualitative and quantitative measurements of ultrafine bubbles, especially the number density of ultrafine bubbles, were examined using sonoluminescence behavior generated by applying ultrasonic sound to ultrafine bubbles as an indicator. As a result, it was found that ultrafine bubbles can be measured by using sonoluminescence intensity as an indicator, even in systems containing oil and dissolved ions, and that a compact and versatile measurement system is available based on an elemental knowledge of this measurement technology.

Free Research Field

混相流

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

1μm未満で定義されるウルトラファインバブルの存在評価に関してはその微小性から評価が容易ではなく、社会実装の達成を遅らせている。現在、ウルトラファインバブルの粒度分布や数密度の計測にはレーザー回折・散乱法やナノ粒子トラッキング解析法などが用いられているが、計測結果として得られるものは、1μm未満の粒子とした評価である。さらに学術的には不純物が極めて少ない超純水や純水が用いられているが、産業的には水道水などを用いることが一般的である。本研究成果は水道水等でもウルトラファインバブルを評価することが可能であり、これまで成し得なかった知見を得ることから学術的・社会的意義は極めて高い。