| 研究課題/領域番号 |
17H03442
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
化工物性・移動操作・単位操作
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
松坂 修二 京都大学, 工学研究科, 教授 (10219420)
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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 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
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| キーワード | 粉粒体操作 / 電荷移動 / 帯電 / 粒子 / 運動制御 / 化学工学 / 電場 / 制御 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，下部に平板電極，上部に網状電極を用い，下部電極に粒子を堆積させて電場を印加した。粒子層には下部電極と同じ極性の電荷が誘導帯電によって付与され，表層の粒子はクーロン力によって浮揚した。粒子の挙動および浮揚過程を高速度カメラで観察した結果，一次粒子だけでなく凝集粒子も浮揚することがわかった。誘電性粒子は静電場で分極し，静電相互作用によって鎖状凝集粒子を形成した。凝集粒子を構成する一次粒子のクーロン力の総和が粒子間付着力および重力を超えると浮揚した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
微粉体は粒子の集合体であり，粒子間の付着力によって凝集する性質がある。個々の粒子に対して機械的外力を与えて粒子の運動を制御することは難しいが，静電場を用いて一度に多数の粒子に自発的な運動を可能にする駆動力を与えて遠隔で制御することは可能であり，本研究では粒子帯電・浮揚に必須の基礎技術を確立した。本技術は，印加電圧を変数とする簡便な操作で，静電場および粒子の帯電量を制御して，微粒子の分散・凝集制御に応用できるので，これまで難しいと言われてきた微粒子遠隔精密操作を効率的かつ飛躍的に発展させられる。
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