| 研究概要 |
1.レーザトラップしたマイクロバブルおよびカバーガラス表面に付着させたマイクロバブルを観測した結果,界面活性剤の最大平衡表面濃度および最大動的平衡表面濃度に対応する2種類の平衡気泡半径が存在すること,レーザトラップしたマイクロバブルの場合,レーザによる熱対流がマイクロバブルの収縮を促進させることが示された
2.LevovistとImavistの2種類のマイクロバブルを用いて,圧力変動下におけるカバーガラス表面に付着したマイクロバブルの挙動を観測した.その結果,両者とも気泡径が十分小さい場合は,加圧により気泡が収縮する際に界面に凹凸(変形)が生じ,減圧しても気泡半径は初期半径まで回復しないこと,Imavistの場合には,内部ガスの気泡外部への拡散が抑制され,また,気泡周囲の空気が気泡内部に拡散により流入することにより,気泡の膨張が促進されることが示された.収縮時の変形は,マイクロバブルの表面に界商活性剤の多重層が形成されたことを示唆するものであり,多重層により気体の拡散が抑制されマイクロバブルが安定化していることが示された.
3.界面活性剤の吸着・脱着,動的表面張力,および界面活性剤の多重層による拡散抵抗を考慮したマイクロバブルの力学モデルを構築した.
4.本力学モデルを用いて解析した結果,気泡の収縮時間に比べて,界面活性剤の吸着速度は十分速いこと,レーザトラップされたマイクロバブルの場合,レーザトラップ開始時から,マイクロバブルの界面の界面活性剤濃度は最大平衡表面濃度に達していること,気泡収縮の際の時間履歴は,気泡表面積の減少に伴う表面張力の低下に支配されていることが示された.また,界面活性剤の多重層による拡散抵抗を考慮したマイクロバブルの力学モデルは,圧力変動下におけるカバーガラス表面に付着したマイクロバブルの挙動をシミュレートする上で,有効であることが示された.
|
