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マランゴニー効果を用いた自発運動の電磁界による能動制御

研究課題

研究課題/領域番号 15K05897
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関和歌山大学

研究代表者

土谷 茂樹  和歌山大学, システム工学部, 教授 (30283956)

研究分担者 幹 浩文  和歌山大学, システム工学部, 講師 (20403363)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード自発運動 / マランゴニー効果 / 表面張力 / 界面活性剤 / 電界 / 磁界 / イオン液体 / マランゴニ効果 / 界面活性物質 / 電磁界 / 制御 / 電気化学反応
研究成果の概要

化学マランゴニー効果による自発運動の電磁界印加による推進力制御の可能性を検討した。同自発運動は界面活性物質の液面での密度分布に基づく表面張力勾配による対流の反作用で推進する。イオン性界面活性物質の水面への滴下後に水面を拡がる現象(マランゴニー駆動拡張)に及ぼす電界影響を評価した。多くの界面活性物質では拡張速度は電界印加(10kV/cm)で変化した。磁性を持つ界面活性物質水溶液にネオジウム磁石で磁界を印加すると液面に対流が生じた。電界、磁界の印加で界面活性分子の液面での密度や配向が変化し対流の状態が変化したと考えられる。イオン性界面活性物質で駆動する運動素子では電界印加により推進力が減少した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Unstable Spreading of Ionic Liquids on an Aqueous Substrate2017

    • 著者名/発表者名
      S. Tsuchitani, T. Fukutake, D. Mukai, H. Miki, and K. Kikuchi
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: Vol. 33 号: 41 ページ: 11040-11046

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.7b01799

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 温度マランゴニー効果を用いた自発運動の研究2018

    • 著者名/発表者名
      尾西一樹,土谷茂樹
    • 学会等名
      日本機械学会関西学生2017年度学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Effects of External Electric Field on Spreading of a Surfactant on Aqueous Surface2017

    • 著者名/発表者名
      S. Tsuchitani, T. Shuto, H. Miki, and K. Kikuchi
    • 学会等名
      254th ACS(American Chemical Society) National Meeting & Exposition
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マランゴニ効果を用いた自発運動機構の電界による制御の可能性の検討2016

    • 著者名/発表者名
      首藤拓也、土谷茂樹、幹浩文、菊地邦友
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部 関西学生会平成27年度学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      大阪電気通信大学寝屋川キャンパス
    • 年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] マランゴニー効果を用いた自発運動の電気化学反応による能動制御2016

    • 著者名/発表者名
      池田位文、土谷茂樹
    • 学会等名
      日本機械学会 2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of Nozzle Shape on Propulsion of A Chemical Locomotor Using Ionic Liquids2015

    • 著者名/発表者名
      S. Tsuchitani, Y. Shakado, H. Miki, and K. Kikuchi
    • 学会等名
      ASME 2015 International Mechanical Engineering Congress & Exposition
    • 発表場所
      Houston (USA)
    • 年月日
      2015-11-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マランゴニー効果を用いた自発運動の電界による能動制御2015

    • 著者名/発表者名
      井上孝彰、土谷茂樹
    • 学会等名
      日本機械学会 2015年度年次大会
    • 発表場所
      北海道大学工学部
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 和歌山大学研究者総覧,土谷 茂樹,研究関連情報

    • URL

      http://wakarid.center.wakayama-u.ac.jp/ProfileRefRes_2278.html#tl

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 研究関連情報(土谷茂樹)

    • URL

      http://wakarid.center.wakayama-u.ac.jp/ProfileRefRes_2278.html#tl

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-05-15  

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