| 研究課題/領域番号 |
20K04263
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
本澤 政明 静岡大学, 工学部, 准教授 (50516185)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 磁気機能性流体 / 磁性流体 / 磁性ナノロッド / 磁気特性 / 異方性 / 磁気機能性ナノ流体 / 配向性 / 鎖状クラスター / ナノロッド / 熱流動 / 熱物性 / 伝熱促進 / 流動制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
水やケロシンなどの分散媒中に粒径がナノオーダーの磁性ナノ粒子を添加した流体を磁気機能性ナノ流体と呼ぶ（一般には，磁性流体と呼ばれる）．磁気機能性ナノ流体では，熱輸送流体としての応用に向けて，磁場印加下の熱流動特性について広く研究が進められている．本研究ではさらなる熱輸送の向上を目指して，流体内部に棒状の磁性ナノロッドを添加した磁性ナノロッド分散型磁気機能性ナノ流体（Magnetic Nano-Rod - Magnetic Fluid, MNR-MF）を提案する．MNR-MF内部の磁性ナノロッドの配向性を外部磁場によって制御することで，MNF-MFを用いた外部磁場による高度熱流動制御を目指す．
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| 研究成果の概要 |
磁気機能性ナノ流体に分散されている磁性ナノ粒子の配向性を積極利用すべく，アスペクト比を持つ棒状の磁性ナノロッドを合成し，この磁性ナノロッドを流体内部に分散させた磁性ナノロッド分散型磁気機能性ナノ流体を調製した．本研究では，この磁性ナノロッド分散型磁気機能性ナノ流体を用いて，流体の磁気特性，磁性ナノロッド配向時の磁気特性の異方性について，ナノロッド配向性が与える影響を調べた．また，磁性ナノロッド分散型磁気機能性ナノ流体の熱輸送への応用に向けて，ミニチャネルにおける磁気機能性ナノ流体の熱流動特性を調べた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
作動媒体液にナノオーダーの金属・非金属ナノ粒子を分散させたナノ流体は，熱輸送流体として，提案当初，大きな注目を集め，現在に至るまで世界中で広く研究が繰り広げられている．また，磁性ナノ粒子を分散させた磁気機能性ナノ流体では熱輸送だけでなく，シール技術や生体応用など広く研究が進められている．本研究は外部操作可能な磁性ナノ粒子として，棒状の磁性ナノロッドを利用し，ナノロッドの配向性，位置，回転を制御することで，磁気機能性ナノ流体の特徴の一つである粒子の配向を積極的に利用することで磁気特性の向上，高伝熱促進を目指している．
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