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2010 年度 実績報告書

光熱パターニングによる微小液滴実験プラットフォームの提案

研究課題

研究課題/領域番号 22656049
研究機関東京理科大学

研究代表者

本阿弥 真治  東京理科大学, 工学部, 教授 (30089312)

研究分担者 元祐 昌廣  東京理科大学, 工学部, 助教 (80434033)
キーワード流体工学 / 界面制御 / マイクロ・ナノデバイス / 液滴操作 / 界面張力
研究概要

研究実績は以下の3項目に集約される。
(1) パターン露光光学系の構築
デバイスに上部から波長分離フィルタ及びマスク経由で光を照射し、液体内に結像する縮小露光光学系を構築した。正立型顕微鏡の無限共役光学系を改良した結像システムとすることで、空間分解能5μmでの光パターン照射を可能とした。照射パターンの結像特性はビームプロファイラを用いて計測し、空間精度を評価した。ここで、光源はハロゲンランプとし、液体加熱で流体温度分布の変化をmicro-LIFで計測し、性能を評価した。
(2) 液液界面近傍の温度・速度場の定量的把握
光熱効果による温度変化で誘起される界面流を把握する。まずY字型マイクロ流路に水と油を流して直線状界面を形成し、界面近傍を加熱して、micro-PIVによって流速を計測し、基本的な熱流動場を明らかにした。スライドガラス2枚とスペーサからなる流路にシリンジポンプによって微小液滴を導入し、光パターン照射時の界面の移動と熱流動場を計測することで、本技術による液滴操作原理の有効性を確認した。
(3) 液滴操作の特性評価
流体デバイスとして機能の中核となる搬送、捕捉などの操作を行うための光照射パターンを検討し、液滴の挙動を詳細に計測した。搬送、捕捉などのプロセスでは、液滴は高温位置へ誘引されるため、平行光パターンを並べて配置することで所定の経路に沿った液滴輸送が可能であることを確認した。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (10件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 低レイノルズ数域における後方ステップ流れの制御に関する研究(安定性解析を利用したSynthetic jetによる再付着流れの制御)2011

    • 著者名/発表者名
      山田俊輔, 本阿弥眞治, 岡本圭太, 新田貴志, 元祐昌廣, 石川仁
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集 B編

      巻: 077巻775号 ページ: 680-688

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光誘起局所粘性分布下における流動構造の解明2010

    • 著者名/発表者名
      元祐昌廣, 嶋川純, 本阿弥眞治
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集 B編

      巻: 76巻764号 ページ: 588-594

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Noncontact Manipulation of Microflow by Photothermal Control of Viscous Force2010

    • 著者名/発表者名
      M.Motosuke, J.Shimakawa, D.Akutsu, S.Honami
    • 雑誌名

      International Journal of Heat and Fluid Flow

      巻: 31巻6号 ページ: 1005-1011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Photothermal Phenomena by Focused Light on Liquid Flow and Particle Behavior in Small Domain2010

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Motosuke, Shinji Honami
    • 雑誌名

      Proc.Microfluidics2010 Conference, France

      ページ: 9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interaction Between Horseshoe Vortex and Longitudinal Vortices from the Vortex Generators2010

    • 著者名/発表者名
      Masaharu Andoh, Masahiro Motosuke, Shinji Honami
    • 雑誌名

      ASME Turbo Expo 2010, ASME GT2010-23222

      ページ: 10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vortex Behavior of In-line Synthetic Jets in Cross Flow at Low Reynolds Number2010

    • 著者名/発表者名
      Toru Iai, Kenji Iwabuchi, Masahiro Motosuke, Shinji Honami
    • 雑誌名

      AIAA Flow Control Conference AIAA-2010-4412

      ページ: 8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Behavior of Co-rotating Longitudinal Vortices from Vortex Generators Installed at Inside and Outside of Turbulent Boundary Layer2010

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Hattori, Masanori Morikawa, Masahiro Motosuke, Shinji Honami
    • 雑誌名

      3rd Asian Joint Workshop Thermophysics & Fluid Science

      ページ: 6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Jet Spacing on Interaction Process and Three-Dimensional Vortex Structure of Multiple Synthetic Jets in Cross Flow2010

    • 著者名/発表者名
      Kenji Iwabuchi, Toru Iai, Masahiro Motosuke, Shinji Honami
    • 雑誌名

      Int.Conf.on Jets, Wakes and Separated Flows 2010

      ページ: 6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interaction between Horseshoe Vortex and Co-rotating LongitudinalVortices with Different Configuration2010

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Tanabe, Masaharu Andoh, Masahiro Motosuke, Shinji Honami
    • 雑誌名

      Int.Conf.on Jets, Wakes and Separated Flows 2010

      ページ: 6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of Backward facing Step Flow in Low Reynolds Number by Synthetic Jets -Effect of Counter-phase Injection-2010

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Majima, Takashi Nitta, Masahiro Motosuke, Shinji Honami
    • 雑誌名

      Int.Conf.on Jets, Wakes and Separated Flows 2010

      ページ: 6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Study on Heat Transfer Promotion and Longitudinal Vortex Structure im an Impinging Jet Using Triangular Tab2010

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Mashiko, Tomoki Hayashi, Masahiro Motosuke, Shinji Honami
    • 雑誌名

      Int.Conf.on Jets, Wakes and Separated Flows 2010

      ページ: 6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microfluidic Flow Characterized by Light-induced Local Viscosity Distribution2010

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Motosuke, Shinji Honami
    • 雑誌名

      American Physical Society, Division of Fluid Dynamics, MM-02

      ページ: 2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] AC Electroosmotic Flow for Transportation of Particle in Microlhannel2010

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Toki, Masahiro Motosuke, Shinji Honami
    • 雑誌名

      Microfluidics2010 Conference

      ページ: 10

    • 査読あり
  • [学会発表] はく離流れの制御を目的としたアクティブディンプルの基本特性2010

    • 著者名/発表者名
      濱田純旗, 元祐昌廣, 本阿弥眞治
    • 学会等名
      日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      山形大学工学部
    • 年月日
      2010-10-31
  • [学会発表] 可動渦発生器を用いた極値探査法によるフェンス前方はく離の能動制御2010

    • 著者名/発表者名
      小島卓也, 本田裕規, 元祐昌廣, 本阿弥眞治
    • 学会等名
      日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      山形大学工学部
    • 年月日
      2010-10-31
  • [学会発表] 感温液晶を用いた非定常法による局所熱伝達率計測システム2010

    • 著者名/発表者名
      山根喜三郎, 山本誠, 本阿弥眞治
    • 学会等名
      日本ガスタービン学会定期講演会
    • 発表場所
      アクティ徳島
    • 年月日
      2010-10-22
  • [学会発表] 馬蹄形渦と順回転縦渦の異なる配置下における干渉に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      田辺怜, 安藤正晴, 元祐昌廣, 本阿弥眞治
    • 学会等名
      日本機械学会2010年度年次大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2010-09-07
  • [学会発表] Control of Flow Separation by Actuators of Different Kinds, Invited Lecture2010

    • 著者名/発表者名
      Shinji Honam
    • 学会等名
      Int.Conf.on Jets, Wakes and Separated Flows 2010
    • 発表場所
      米国シンシナティ大学
    • 年月日
      2010-09-06
  • [学会発表] 基調講演「各種アクチュエータによる剥離流れ制御の展開」2010

    • 著者名/発表者名
      本阿弥眞治
    • 学会等名
      日本機械学会2010年度年次大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2010-09-06
  • [学会発表] シンセティックジェットによる低レイノルズ数後ステップ流れの制御-逆位相噴射による影響-2010

    • 著者名/発表者名
      眞嶋康裕, 新田貴志, 元祐昌廣, 本阿弥眞治
    • 学会等名
      日本機械学会2010年度年次大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2010-09-06
  • [学会発表] マルチシンセティックジェットの干渉過程と三次元渦構造に及ぼすジェット孔ピッチの影響2010

    • 著者名/発表者名
      岩渕健二, 居合徹, 元祐昌廣, 本阿弥眞治
    • 学会等名
      日本機械学会2010年度年次大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2010-09-06
  • [学会発表] 光熱マランゴニ効果を用いた微小気泡操作へ及ぼす流路の影響2010

    • 著者名/発表者名
      星麻美, 竹内洋之, 元祐昌廣, 本阿弥眞治
    • 学会等名
      第47回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2010-05-26
  • [学会発表] 電気物性の温度依存性を利用したマイクロ流体輸送2010

    • 著者名/発表者名
      土岐光, 阿久津大, 元祐昌廣, 本阿弥眞治
    • 学会等名
      第47回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2010-05-26
  • [備考]

    • URL

      http://www.rs.kagu.tus.ac.jp/~honalab/index.html

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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