2010 Fiscal Year Annual Research Report
微小液滴の融合・積層による高機能ソフトデバイス創生技術の構築
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22360036
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
酒井 啓司 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00215584)
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| Keywords | 微小液滴 / レオロジー / 界面吸着現象 / 衝撃波吐出 / ストロボ顕微撮影 / 粘弾性測定 / 動的表面張力 |
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| Research Abstract |
液晶やゲル、ミセルや分子膜など分子集合体が形成する生体系などの複雑流体は、自己組織化的に高度に秩序化された内部構造を形成する。これらの物質群はソフトマテリアルとも呼称されるように、温度や電場・磁場などの外的刺激に応じて容易にその構造を変化させ、さまざまな機能を発現する。近年、これらの性質を新しいミクロデバイス材料へと応用しようとする試みが盛んに進められている。本研究の目的は、我々がこれまでに培ってきた微小液滴の吐出・衝突・融合化技術ならびにその変形・回転運動の高時間分解能観察手法を用いて、μmサイズの流体のレオロジー物性を研究する「超高速変形ナノレオロジー計測工学」を創生し、その基本要素技術を産業界における汎用の計測ツールとして供与することを目的とする。本年度は、昨年度までに開発された高速液滴生成システムにより作製されたピコリットル液滴について、空間に局所電場を印加することによりマックスウエル応力を及ぼして液滴の飛翔速度を高精度で制御する技術を開発した。これにより毎秒あたり数10万個で高速生成されるピコリソトル液滴から一滴のみをピックアップして、光散乱等のミクロ構造解析を行うことができる。これらのシステムを用いて、不溶性の二種類の液体を混合させ、安定な膜構造をもつマイクロカプセルを生成することに成功した。さらに作製したマイクロカプセル構造を安定に保持・保存するために、液体ジェットの中に濡れ性を利用してこれを取り込み、さらにバルク中に分散させる技術を開発した。これにより単分散性の極めて良好なマイクロエマルジョンの作製に成功した。
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