| 研究課題/領域番号 |
20K22399
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0301:材料力学、生産工学、設計工学、流体工学、熱工学、機械力学、ロボティクス、航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
張 徳建 九州工業大学, 大学院工学研究院, 博士研究員 (10878507)
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| 研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 濡れ / 液滴 / 電気化学インピーダンス / 固液界面 / 有効濡れ面積 / droplet / wettability / effective wetting area / contact angle / solid-liquid interface / impedance |
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| 研究開始時の研究の概要 |
The effective wetting area, a parameter somewhat different from the apparent contact area at the solid-liquid interface, plays a significant role in surface wettability. In this proposal, to obtain the accurate solid-liquid contact area, we propose a novel chip-based device of miniaturization electrochemical impedance system to estimate the effective wetting area of a single fine droplet at the structured surface. The validity of the methodology and the fabrication technique will provide a promising future to clarify the mechanism of the energy transport at the solid-liquid interface.
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| 研究成果の概要 |
本研究では，電気化学インピーダンス測定による単一液滴の固液界面の濡れ状態に応じた界面有効濡れ面積の評価を試み，電気化学等価回路による固液界面の接触面積の割合を見積もる方法を確立した．この方法を用いて，従来計測困難である疎水性固液界面の有効接触面積を定量的に評価することができる．また，単一液滴の固液界面の有効接触面積を電気化学インピーダンスと濡れの同時測定を試みた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
液滴の固体・液体・気体の異相間接触によって生じた界面抵抗は，液滴寸法が小さくなるとその効果が相対的に増加するため，ナノテクノロジーでは重要な役割を果たす．本研究では，界面抵抗が液滴の固液界面有効濡れ面積に比例することに着目し，固液気の異相間界面抵抗と濡れ・電気化学特性との相関関係を解明することより界面抵抗を定量的に評価することに成功した．マイクロ・ナノデバイスの熱問題を解決するとともに，熱の根源的な理解から次世代省エネルギー技術に貢献する．
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