| 研究課題/領域番号 |
19K21936
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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 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
元祐 昌廣 東京理科大学, 工学部機械工学科, 教授 (80434033)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 微粒子 / コーヒーリング効果 / アクティブ粒子集積 / 界面 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
液滴状態のコロイド分散液の乾燥過程では，液中に懸濁した微粒子が自発的に液滴周辺部に堆積する「コーヒーリング効果」が起きることが知られている．本研究では，液滴表面の気液界面流動と蒸発流束を光照射によってコントロールすることで，より能動的にコロイド粒子の集積パターンを制御する，より局所的かつアクティブな，新規粒子集積技術を開発することを目的とする．
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| 研究成果の概要 |
液滴状態のコロイド分散液の乾燥過程において，レーザ光を用いて局所加熱を行うことで，液中に懸濁した微粒子が自発的に液滴周辺部に堆積する「コーヒーリング効果」を抑制し，任意位置へ粒子を集積させることができる技術を開発した．乾燥中の微小液滴内部の流動の制御が鍵となることを明らかに，物理モデルを構築してそのメカニズムを解明した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
液滴の乾燥は，印刷，半導体，DNA/RNA分析やコーティングなど様々な分野で頻繁に見られる現象であり，その制御が強く求められている．本研究の成果は，自発的に形成されるコーヒーリング効果の抑制の中でも，均一集積ではなく，任意位置への能動的な集積を実現するものであり，極微細プリンテッドエレクトロニクスや生化学分析などの応用が期待される．
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