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2017 年度 研究成果報告書

真空中に生成した液滴の熱力学過程の計測と生体分子解析への展開

研究課題

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研究課題/領域番号 15K13627
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 物理化学
研究機関九州大学

研究代表者

寺嵜 亨  九州大学, 理学研究院, 教授 (60222147)

連携研究者 荒川 雅  九州大学, 理学研究院, 助教 (10610264)
研究協力者 安東 航太  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード液滴 / 真空 / 水 / エチレングリコール / 熱力学 / 蒸発冷却 / 輻射加熱 / 凍結核生成
研究成果の概要

真空中に直径60ミクロン程度の液滴を生成して保持する技術を開発し、水およびエチレングリコールを試料として研究を行った。液体は真空中で急速に蒸発するため、すぐに温度が低下して凍結すると予想される。水液滴では、凍結までの約10ミリ秒間を観察し、過冷却状態の水の凍結核生成速度の温度変化を明らかにした。これに対して、生理環境のような無機塩水溶液では、純水よりも蒸発が遅いことを見出した。一方、蒸気圧の低いエチレングリコールでは、蒸発冷却と輻射加熱が競合し、数十秒もの長時間にわたって液相を保つことを見出した。これら当初予期しなかった現象の発見を含め、真空中での液体利用に向けた価値ある成果を上げた。

自由記述の分野

物理化学

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公開日: 2019-03-29  

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