非接触流体マニピュレーション技術による2液滴の混合挙動

• 研究課題/領域番号: 24K07317
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分19010:流体工学関連
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 金子 暁子 筑波大学, システム情報系, 准教授 (40396940)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 超音波浮遊法 / 液滴 / 非接触マニピュレーション / 合体 / 混合

研究開始時の研究の概要

本研究は容器を用いずに流体を混合させるための「非接触流体マニピュレーション技術」を確立するうえで極めて重要な「材料の混合」技術を確立し、超小型試験環境「Lab-on-a-drop」による無容器プロセシングの基盤技術を創出することである。実験と数値解析を駆使し、非定常かつ多次元的なダイナミクスを伴う流動現象と物質輸送現象の素過程を解明することで、これを実現する。特に、(1)超音波フェーズドアレイを用いた種類の異なる2液滴の輸送制御および合体方法の確立と、(2)空間に浮かせた液滴に振動を印加した場合の界面移動挙動と内部流動の相関および混合挙動の解明を行う。