• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

液晶と分散系ER流体を用いた複合機能を有するマイクロ流体制御デバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 10555059
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 流体工学
研究機関新潟大学

研究代表者

長谷川 富市  新潟大学, 工学部, 教授 (80016592)

研究分担者 浅子 佳延  (株)日本触媒, ファイン開発業務部, 主任研究員
鳴海 敬倫  新潟大学, 工学部, 助教授 (20143753)
YOSHINOBU Asako  Nippon Shokubai Co., LTD, Division of Fine Chemicals, Cliief Researcher
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
2000年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1999年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1998年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード機能性流体 / 液晶 / 分散系ER流体 / 電気粘性効果 / 流体制御 / エレクトロレオロジー / ER流体 / マイクロ流体力学
研究概要

複合機能を有するERデバイスの開発を目的として,次の二点に関して研究を行った。まず,流動や運動を制御するのに必要な元情報を,ロードセルなどの別の測定器を用いずに得られるように,液晶のERデバイスに流量算定機能を付加する方法について試験的研究を行った.また,分散系ER流体を微小な流路でも利用できるように,流路形状を変えてER特性の改善をはかり,さらにその流路に液晶流路を連結させて両者の欠点を改善し,より広い条件下で有効なERデバイスの開発を試みた。以下にそれぞれの成果を述べる。
1.微小ERデバイスを流れる液晶の画像解析による流量算定法の開発
ERデバイス内を流れる液晶の電場による配向状態が流速により変化する現象を利用して,偏光下で得られる流動状態の光学パターンの変化を画像解析し,流量を算定する方法を確立した。すなわち,一部をエッチングにより櫛歯状にした電極を用いて,その明暗パターンをデジタルフーリエ変換し得られる情報または明暗の振幅やその平均明度を算出し,それらと流量は一義的な対応関係が得られる範囲があることから,光学パターンの変化から流量の算定が可能であることを解明した。また,その誤差は3%程度で,実用上十分な精度であることを明らかにした。
2.分散系ER流体のデバイス小型化のための流路形状検討ならびに液晶流路を併用したERデバイスの複合化の検討
分散系ER流体をテーパのかかった微小な縮小流路で用いることにより,より高いER効果が得られ,そのER効果には電極面に形成される分散粒子層により主流部の流域幅が狭まることによる影響が支配的であることを明らかにした。また,分散系ER流体のデバイスと液晶のERデバイスをつなぐことにより,ほぼ流動を停止させるバルブ効果と高せん断側でのER効果の確保というそれぞれの利点を併せ持つ広い流量範囲で有効なERデバイスが実現できることを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2001 研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] T.Narunri: "Converging and Diverging Flow of Electrorheological Fluid in Minute Channels"International Journal of Modern Physics B. Vol.15,Nos.6&7. 723-730 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岩谷圭太郎: "微小ERデバイスを流れる液晶の画像解析による流量算定法の開発"第49回レオロジー討論会講演要旨集. 283-284 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鳴海敬倫: "微小すきま内の液晶のER特性に対する液晶物性と壁面配向処理の影響"日本レオロジー学会第27年会講演予稿集. 113-114 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岩谷圭太郎: "ミクロンオーダーのすきま内での液晶のER効果"日本機械学会2000年度年次大会講演論文集. Vol.4. 277-278 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渡邊貴穂: "分散系ER流体の微小流路における粒子の挙動"第48回レオロジー討論会講演要旨集. 135-136 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Narumi: "Rheological Characteristics of Liquid Crystals in Narrow Gaps under Electric Field"Proc. 8th Australian National Conference on Rheology. 169-172 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Nanimi. T Havashihfi. T. Hasesrawa and Y. Asako: "Converging and Diverging Flow of Electrorheological Fluid in Minute Channels"International Journal of Modern Physics B. Vol. 15, Nox. 6 & 7. 723-730 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Iwatani, T. Narumi, and T. Hasegawa: "Development ofFlow Rate Evaluation Method with Flow linage Analysis of Liquid Crystal in a Minute ER Device"Proc. SRJ 49th Rheology Conference. 283-284 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Narumi, K Sugahara, T. Hasegawa, and R. Igarashi: "ER Effect of Liquid Crystals affected with its some Properties and Surface Alignment Treatment in Narrow Gaps"Proc. SRJ 27th Annual Meeting. 113-114 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K Iwatani, T. Narumi, K Sugahara, T. Hasegawa and R. Igarashi: "Electrorheological Effect of Liquid Crystal in Micro- Gaps"Proc. JSME 2000 Annual Meeting. Vol. 4. 227-278 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Watanabe, T. Narumi and T. Hasegawa: "Particle Behavior of Suspension Type ER Fluid in Minute Channels"Proc. SRJ 48th Rheology Conference. 135-136 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Narumi, H. Yoshizawa and T. Hasegawa: "Rheological Characteristics of Liquid Crystals in Narrow Gaps under Electric Field"Proc. 8th Australian National Conference on Rheology. 169-172 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鳴海敬倫,菅原圭一,長谷川富市,五十嵐隆治: "微小すきま内の液晶のER特性に対する液晶物性と壁面配向処理の影響"日本レオロジー学会第27年会講演予稿集. 113-114 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 岩谷圭太郎,鳴海敬倫,長谷川富市,菅原圭一,五十嵐隆治: "ミクロンオーダーのすきま内での液晶のER効果"日本機械学会2000年度年次大会講演論文集. Vol.4. 277-278 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 渡邉貴穂,鳴海敬倫,長谷川富市: "分散系ER流体の微小流路における粒子の挙動"第48回レオロジー討論会講演要旨集. 135-136 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 鳴海敬倫 他3名: "Converging and Diverging Flow of Electrorheological Fluid in Minute Channels"Proc. 7th Int. Conf. on ER Fluid and MR Suspensions. 45 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 菅原圭一,鳴海敬倫 他2名: "微小すきまにおける液晶のER効果に対する壁面状態の影響"第47回レオロジー討論会 講演要旨集. 81-82 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 林部敬・長谷川富市 他: "分散系ER流体の微小流路内の縮小・拡大流れ" 第46回レオロジー討論会講演要旨集. 37-38 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Narumi,T.Hasegawa,et.al.: "Rheological Characteristics of Liquid Crystals in Narrow Gaps under Electric Fields" Proc.of 8th National Conference on Rheology,Australia. 169-172 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

URL: 

公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi