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透過型電子顕微鏡による気液相変化のナノスケール直接観察

研究課題

研究課題/領域番号 16K14174
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 熱工学
研究機関九州大学

研究代表者

高橋 厚史  九州大学, 工学研究院, 教授 (10243924)

研究分担者 生田 竜也  九州大学, 工学研究院, 技術専門職員 (70532331)
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
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードナノバブル / 不均質核生成 / ナノマイクロ熱工学 / 透過電子顕微鏡 / カーボンナノチューブ / 透過型電子顕微鏡
研究成果の概要

ナノ液体セルを用いて純水中での気泡の発生と成長について調べた。独自に開発したフレネルフリンジ法によって、二次元のTEM像から気液界面の高さ情報を推定した。厚さ600nmの水中での気泡発生は不均質核生成が支配的であることがわかった。より狭い空間での気液界面を調べるために親水化したカーボンナノチューブを用いたところ、マクロスケールでは見られない特異な水構造が観察された。ナノ空間での強い分子間相互作用によるものと思われる。

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

    (12件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] エジンバラ大学(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Superstable Ultrathin Water Film Confined in a Hydrophilized Carbon Nanotube2018

    • 著者名/発表者名
      Tomo Yoko、Askounis Alexandros、Ikuta Tatsuya、Takata Yasuyuki、Sefiane Khellil、Takahashi Koji
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 18 号: 3 ページ: 1869-1874

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.7b05169

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Nanobubble nucleation studied using Fresnel fringes in liquid cell electron microscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Yoko TOMO, Koji TAKAHASHI, Takashi NISHIYAMA, Tatsuya IKUTA, Yasuyuki TAKATA
    • 雑誌名

      International Journal of Heat and Mass Transfer

      巻: 108 ページ: 1460-1465

    • DOI

      10.1016/j.ijheatmasstransfer.2017.01.013

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Bubble Generation and Growth in a Nano Liquid Cell and a Carbon Nanotube2018

    • 著者名/発表者名
      Yoko Tomo, Alexandros Askounis, Yasuyuki Takata, Koji Takahashi
    • 学会等名
      5th European Conference on MicroFluidics 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Three dimensional investigation of bubble formation in liquid cell electron microscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Yoko Tomo, Koji Takahashi, Takashi Nishiyama, Tatsuya Ikuta, Yasuyuki Takata
    • 学会等名
      the 6th International Symposium on Micro and Nano Technology, ISMNT-6
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AFM and TEM studies on nanobubbles2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Takahashi
    • 学会等名
      9th NFS-JSPS US-Japan Joint Seminar on Nanoscale Transport Phenomena
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Direct Observation of Heterogeneous Bubble Nucleation in Nanoscale2017

    • 著者名/発表者名
      Yoko Tomo, Koji Takahashi, Tatsuya Ikuta, Yasuyuki Takata
    • 学会等名
      International conference on nanochannels, microchannels, and minichannels
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 透過型電子顕微鏡を用いた気液界面挙動の観察2017

    • 著者名/発表者名
      塘陽子、高橋厚史、西山貴史、生田竜也、高田保之
    • 学会等名
      第54回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 固液界面ナノバブルの実験について2017

    • 著者名/発表者名
      高橋厚史
    • 学会等名
      相変化界面研究会2017沖縄
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ナノスケールの気相生成に関する実験的研究2016

    • 著者名/発表者名
      塘陽子、高橋厚史、西山貴史、生田竜也、高田保之
    • 学会等名
      日本機械学会熱工学コンファレンス
    • 発表場所
      松山市
    • 年月日
      2016-10-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] TEM Study on Phase Change in a Nano Liquid Cell2016

    • 著者名/発表者名
      Yoko TOMO, Koji TAKAHASHI, Takashi NISHIYAMA, Tatsuya IKUTA, Yasuyuki TAKATA
    • 学会等名
      5th Micro and Nano Flows Conference
    • 発表場所
      Milan, Italy
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental Study of Nanobubbles and Nanodroplets on Hydrophilic/Hydrophobic Combined Surfaces2016

    • 著者名/発表者名
      Takahashi K., Nishiyama T., Yamada Y. and Takata Y.
    • 学会等名
      12th International Conference on Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics
    • 発表場所
      Costa del Sol, Spain
    • 年月日
      2016-07-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-06-16  

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