2022 Fiscal Year Annual Research Report
Solid-liquid-vapor interfacial transport phenomena coupled with wetting/condensation/evaporation
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22H01416
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
長山 暁子 九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (60370029)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 固液気界面 / 濡れ / 界面抵抗 / マイクロ・ナノデバイス / スケール効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エネルギーの高効率変換または高度利用技術には，固液気界面を介した巨視的凝縮・蒸発・沸騰など相変化現象に深く関わる．一方，ナノ・マイクロ技術の進展で対象系の代表寸法が小さくなると伝熱面の性状による界面抵抗の効果が相対的に増加する（Nagayama et al., Sci. Rep., 2017）．本研究では，固液気界面における界面抵抗を考慮した微視的熱・物質輸送モデルを構築することを目的とする．
今年度は，マイクロ微細加工技術でナノ構造面，マイクロ構造面およびナノ・マイクロ階層構造面を作製した．作製した基板における純水液滴の接触角をデジタルマイクロスコープより計測した．液滴と基板表面との真実接触面積を濡れの理論モデルより解析し，固液界面の接触面積とその割合を明らかにした．また，電気化学インピーダンス計測システムを活用し，固液・固気・気液間の接触面積割合の変化に伴う界面電気抵抗の変化量から，固液界面接触面積とその割合を評価した．さらに，定常法を用いてマイクロ構造面における固液界面熱抵抗を実験的に評価した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は，微細加工・濡れ性測定・電気化学インピーダンス計測・熱計測などを実施して，おおよそ予定通りの結果が得られた．
マイクロ加工については，装置の不具合などでSiウェーハの割れが発生してサンプル作製が思い通りに進まなかったが，加工手順や方法などを再検討し，対策を講じることができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降引き続き実験および解析を進めていき，研究成果をまとめ，学術雑誌に投稿する予定である．
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