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ナノギャップによるイオン閉じ込め効果の究明

研究課題

研究課題/領域番号 16K14161
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 流体工学
研究機関大阪大学

研究代表者

川野 聡恭  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00250837)

研究分担者 土井 謙太郎  大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (20378798)
辻 徹郎  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00708670)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード分子流体力学 / マイクロ・ナノデバイス / イオン閉じ込め効果 / 電気二重層 / 単極イオン溶液
研究成果の概要

本研究では,電解質溶液中のマイクロ・ナノギャップにイオンを閉じ込め,正または負のいずれかの電荷を支配的とすることで電気的中性条件の破れた液体を生成する手法を提案し,その存在を理論と実験の両面から調べた.液中の平衡状態では電気的中性条件が満たされることが一般的に知られるが,濃度差のある溶液間にイオン選択性界面を置き,陰陽イオンの透過性の差から拡散係数に差を与えることで非定常過程における電気的中性の破れが確かめられた.固体表面近傍の電気二重層よりも広範囲なイオンの拡散が生じ,液層の両端に電位差が発生することが示された.

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 その他

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [学会発表] Measurements of Non-Faradaic Current in Microgaps Using Truncated Conical Electrodes2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi FUKUDA, Kentaro DOI, and Satoyuki KAWANO
    • 学会等名
      The 9th JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thoretical and Numerical Study on Liquid Flows Driven By Diffusion and Electrophoresis of Ions in a Square Duc2017

    • 著者名/発表者名
      Kentaro DOI, Ayako YANO, Ryo NAGURA, Fumika NITO, and Satoyuki KAWANO
    • 学会等名
      The 9th JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電解質溶液中にレーザー誘起されるイオン濃度場の数値解析2017

    • 著者名/発表者名
      土井謙太郎、川野聡恭
    • 学会等名
      日本機械学会2017年度年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] マイクロギャップにおけるイオン電流応答の究明2017

    • 著者名/発表者名
      福田敬志,土井謙太郎,川野聡恭
    • 学会等名
      日本機械学会 関西学生会学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府・吹田市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 大阪大学基礎工学研究科機能創成専攻川野研ホームページ

    • URL

      https://bnf.me.es.osaka-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 大阪大学基礎工学研究科川野研究室ホームページ

    • URL

      http://bnf.me.es.osaka-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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