2008 Fiscal Year Annual Research Report
電場印加により誘起されるマイクロジェットの形成機構解明
| Project/Area Number |
20560164
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
|---|
Principal Investigator |
小原 弘道 Tokyo Metropolitan University, 理工学研究科, 助教 (80305424)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田代 伸一 首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (30149356)
|
|---|
| Keywords | マイクロ流れ / 粒子分散型機能性流体 / マイクロ流体デバイス / 微細加工 / CFD / ダイヤモンド / マイクロミキサ / ナノ加工 |
|---|
| Research Abstract |
本研究は,次世代の医療,地球環境対策に必要不可欠な混合・反応・分離・分析などの新しいマイクロ流体デバイスの創出や,流動場においてナノチューブなどのナノ素材を自在に操作し新しい機能構造を創製するためのナノファブリケーションの基盤環境として,積極的に局所制御された流動場を形成するための電場誘起マイクロジェットの形成機構解明を目標とする研究である,当該年度においては,マイクロPIV/PTV計測による電場誘起マイクロジェット形成特性評価の実験的手法ならびに流体-粒子連成手法を用いた電場誘起マクロジェットの数値モデル構築による数値的手法により,マイクロ流路内において局所制御された流動場形成に重要な役割を果たす,電場印加により局所的に積極的な流動を誘起可能な電場誘起マイクロジェットの特性を明らかにし,その形成機構を解明するための知見を得た.実験より得られた主な知見として,電極間に封入されたシリコンオイルなどの絶縁性流体中に分散するダイヤモンドなどの誘電体粒子に交流電場を印加することで,局所的なマイクロジェットが形成される.このマイクロジェットは,交流電場の極性転換に対応し,位相遅れを有して形成される.このマイクロジェットの加速特性は,電場強度増加に対応し増加する.また,数値モデルにより得られた主な知見から,これらのマイクロジェットの加速特性は,電極近傍部において鎖状に形成される粒子のクラスタ長さとの関係が高く,局所的な電場により作用する誘電泳動的効果により誘起されると考えられる.今後数値モデルを発展させ,数値実験ならびに,評価実験によって詳細機構の解明を行う.
|
