音響渦ビームを用いた液滴内部運動の制御と非接触操作への新たなアプローチ

• 研究課題/領域番号: 25K07645
• 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20010:機械力学およびメカトロニクス関連
• 研究機関: 電気通信大学
• 研究代表者: 野村 英之 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (90334763)
• 研究分担者: 朱 沛賢 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (91023373)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025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); 2027年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2026年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2025年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
• キーワード: 音響渦ビーム / 音響放射圧 / 音響流 / 非接触マニピュレーション

研究開始時の研究の概要

創薬や生物工学では試料の評価や搬送・混合・撹拌などの操作が必要である。特にサンプル量削減や接触による汚染防止のため、液滴状サンプルの非接触操作が望まれる。本研究は音響渦ビーム内に置かれた液滴の物理解明と、その応用として液滴の非接触操作の概念実証を目指す。特に(1)非接触操作用音響渦ビーム音源の実現、(2)シミュレーションや光学観測による音響渦ビーム内の液滴の振動モードや内部流体運動の解明、(3)液滴の非接触合体・混合・撹拌の実現を行う。本技術の実現は試料液滴の非接触操作のみならず、マイクロ流体制御システムへ組み込み、血液検査などの医療診断への応用も期待される。