2013 Fiscal Year Annual Research Report
コロイド分散系における流動誘起単結晶化現象の解明と応用
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25289237
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
金井 俊光 横浜国立大学, 工学研究院, 准教授 (10442948)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 自己組織化 / フォトニック結晶 |
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| Research Abstract |
１．流動用セルの作製と観察系のセットアップ
これまで我々は、独自に開発したエアーパルス流動システムにより平板状キャピラリーセル内にコロイド分散液をパルス流動させることでコロイド微粒子の単結晶化に成功している。エアーパルスの圧力を調整することにより、様々な流速でコロイド分散液を流動させ、流動停止後の試料についてスペクトル測定やコッセル線解析などから結晶評価を行い、ある一定パルス圧力以上では、セル全面にわたって単結晶体が得られることがわかっている。今回、コロイド微粒子の流動過程を直接観察するため、顕微鏡に固定できるようなセルと固定治具を設計・作製した。流路のサイズは、現状の幅9 mm、長さ7 cm、高さ100 μmとし、設計通りに作製できた。
２．マイクロ流体デバイスを用いた単分散オイルドロップおよびバブルの作製
マイクロ流体デバイスを用いると、非常に単分散性の高い（例えばCV値で2%以下）ドロップやバブルが作製できることが知られている。そこで本研究では、まずガラスキャピラリーを加工、組み合わせて、キャピラリー型マイクロ流体デバイスを自作した。単分散オイルドロップの作製にはPDMSオイルと、界面活性剤（Tween 20）を添加した超純水を用いた。単分散バブルの作製には空気と、界面活性剤（Tween 20）を添加した超純水を用いた。それぞれシリンジポンプを用いてデバイス内に流動させることで単分散オイルドロップおよびバブルを作製できた。流路の内径を変えたデバイスを作製したり、流量を変えることにより、ドロップやバブルのサイズ制御範囲を明らかにした。具体的には、粒径が5～1000 μmの単分散オイルドロップやバブルの作製に成功した。
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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
研究実績の概要で記載した成果が得られ、若干予定よりも遅れているものの、申請書の平成25年度の計画を概ね達成したと言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
特に変更はなく、申請書の平成26年度以降の計画に従って研究を進める予定である。「１．コロイド微粒子の流動誘起単結晶化現象の解明」では、蛍光粒子を用いた実験と流動過程の観察、解析を行う予定である。
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Research Products
(9 results)
