Development of an unsteady full-field stress measurement method to reveal soft particle suspension flow

• Project/Area Number: 24KJ2176
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 国内
• Review Section: Basic Section 19010:Fluid engineering-related
• Research Institution: Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University
• Principal Investigator: 横山 裕杜 沖縄科学技術大学院大学, マイクロ・バイオ・ナノ流体ユニット, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2024-04-23 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2026: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)

Outline of Research at the Start

軟質粒子懸濁液の流れ構造の理解は，血液内の赤血球のふるまいなど我々の生命活動に直結する重要な課題である．これは，理論的・数値的に研究されてきた一方，流れ場全体で動的に変化する流体-粒子間の「力」を計測した実験データは不足しているのが現状である．本研究では，力に応じて物質の光学的性質が変化する複屈折現象を応用し，流体側および粒子側に作用する力を非定常に可視化できる実験系の確立を目指す．目的達成の鍵は，流れ場と複屈折の関係を表す応力光学則が時間的に変化する流れ場でどのように機能するかを解明することである．マイクロ流路内での流れ場計測と複屈折計測を非定常な流動条件下で行うことで，上記目的を達成する．