| 研究課題/領域番号 |
18K18825
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分19:流体工学、熱工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
土井 謙太郎 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (20378798)
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| 研究分担者 |
川野 聡恭 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00250837)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
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: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | 分子流体力学 / 電気流体力学 / イオン電流 / イオンクロマトグラフィ / 自己組織化の臨界現象 / マイクロ・ナノ流動 / 微小電流計測 |
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| 研究成果の概要 |
液体の流れは，微視的に見ると原子や分子の相互作用が根本にあり，そこに外力が加わることによって巨視的な流動へ発展すると考えられる．微小な流路内部の電解質溶液では，電気的中性条件が乱された場を作ることができ，そこに電圧を印加することでイオンに静電気力を加え，その運動に周囲の溶媒がけん引されて巨視的な流れが生じると考えられる．本研究では，そのような微視的スケールのメカニズムを解明するため，マイクロ流路に満たされた電解質溶液中のイオンの帯電を利用し，液体に対して一方向の力を加えるための実験的手法を開発して評価した．ガラス細管に見られるイオンダイオード特の性から，選択的イオン透過性が確かめられた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
流体の駆動力として，圧力差を利用する方法が一般的に知られているが，マイクロ・ナノ流路を用いる場合は，圧力差だけでなく体積力による駆動も有効な手段として提案されている．本研究では，マイクロ流路内部の電解質溶液に陽イオンが集中した場を生成し，そこに強い電場を印加してイオンの輸送を整流した．これにより，陽イオンまたは陰イオンの選択的透過性が実現し，液体に対して一方向の体積力を加えることができ，微小空間における流体の駆動力として利用することが可能となる．マイクロ・ナノ流路における送液技術として発展が期待される．
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