| 研究課題/領域番号 |
17H01050
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
ナノマイクロシステム
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
鈴木 基史 京都大学, 工学研究科, 教授 (00346040)
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| 研究分担者 |
杉村 博之 京都大学, 工学研究科, 教授 (10293656)
名村 今日子 京都大学, 工学研究科, 助教 (20756803)
巽 和也 京都大学, 工学研究科, 准教授 (90372854)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
44,590千円 (直接経費: 34,300千円、間接経費: 10,290千円)
2019年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2018年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2017年度: 30,290千円 (直接経費: 23,300千円、間接経費: 6,990千円)
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| キーワード | 流れの特異点 / マランゴニ力 / 光熱変換 / ナノ形態制御薄膜 |
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| 研究成果の概要 |
我々は，液体/ナノ構造薄膜界面での局所的な光熱変換によって粘性流体の擬似特異点を生成・制御する技術を確立し，複数の特異点を流体内に配置して任意に流れを制御する技術を確立するための指針を得ることを目的として研究計画を遂行した．水蒸気のマイクロバブルはMHzに近い振動数で振動しており，この振動とバブル内での温度勾配によるマランゴニ力によって，マイクロバブル周辺には高速の流れが形成される．加熱点を非対称にすることで，疑似特異点の方向を変えることが可能になり，一方向の流れを誘起することに成功した．本技術は，マイクロ流体の新しい駆動技術や，パワーデバイスの冷却技術への展開が期待できる．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究によってマイクロバブルの制御において，水に溶存している気体量の制御が重要であることが明らかになった．さらには，ある閾値よりも小さなバブルは高速で振動することを明らかにするとともに，流れの誘起に重要な役割を果たしていることがわかった．バブル表面での温度勾配と濃度勾配を制御して流れをコントロールできることも実証した．マイクロバブルの研究分野で世界の最先端に躍り出たと自負している．
本研究の成果は，これらの基礎研究のみならず，イクロ流体の新しい駆動技術や，パワーデバイスの冷却技術など社会実装も期待される．
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