| 研究課題/領域番号 |
16560166
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| 研究機関 | 茨城工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
柴田 裕一 茨城工業高等専門学校, 機械システム工学科, 助教授 (70178911)
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| 研究分担者 |
押久保 武 茨城工業高等専門学校, 機械システム工学科, 教授 (80123983)
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| キーワード | マイクロチャンネル / 磁性流体 / 微少流量制御 / キャピラリー / 表面張力 / 画像解析 |
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| 研究概要 |
本年度は、科研費申請の初年度(2年計画)で特に電磁石で発生する磁場を外力駆動としてマイクロチャンネル内の磁性流体を動かして別の流体を移動する基本的な制御技術を確立することを試みた。最初に市販のマイクロチューブに磁性流体を適量入れ、その磁性流体を電磁石から発生する外部磁場で動かしてその運動を調べた。観察には、購入した画像解析装置を用いて磁性流体の運動を観察し、加速時および減速時の動きを解析した。その際、制御できる距離や位置なども実験的に調べた。また、外部磁場をかけない場合の単管内のキャピラリー現象についても実験を行い、磁場をかけたときの運動とどのように違うかについて調べた。その結果、単管内に磁性流体が存在する場合、その両端の表面張力による影響が大きいことが分かった。次に、磁性流体の運動を利用して別の流体を動かすことを試みた。試料には、純水、流動パラフィンおよびエタノールの3種類の液体を用いた。純水については表面張力が大きく、本実験で用いた電磁石による外部磁場の強さでは動かすことができなかった。流動パラフィンとエタノールについては、その物性に応じた興味ある運動を示した。その詳細については、平成17年の6月にトロント大学で行われる国際会議(Third International Conference on MICROCHANNELS AND MINICHANNELS)で発表する。
今年度は、マイクロチューブ内での磁性流体の基本的な運動解析、さらには磁性流体を駆動力とした試料液の吸引および移動などの制御技術の開発を行って、基本的な実験データを得た。次年度については、電磁石の磁力がさらに強いものを試作し、純水についても動かすことができるようにしたい。また、流動の観察についても購入した画像解析装置が有効に働くことが分かったので、さらに流動を詳細に観察できるように工夫したい。本年度に得られた実験データを基に、微少流量制御ができる装置と制御方法を開発するために、来年度はより詳細な実験を行い有益な実験データや現象の解明に望みたい。
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