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

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22656049
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 本阿弥 眞治 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)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: マイクロ流体 / 混相流 / 界面張力 / 界面制御 / マランゴニ対流 / フォトサーマル効果

研究概要

本研究の目的は,光熱パターニングで誘起される界面張力勾配流の制御によって液滴をリモート操作する技術を開発し,微細流路が不要な微小液滴流体回路用プラットフォームを構築することである.縮小露光によって任意形状の光パターンをマイクロ流路中の液体に照射して光熱効果を発生させ,パターンに沿った局所界面流動の励起,さらには光で形成した経路に沿った液滴の輸送が可能であることを確認し,その有効性を示した.

研究成果

• [雑誌論文] Noncontact bubble manipulation in microchannel by using photothermal Marangoni effect (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Takeuchi, M. Motosuke, S. Honami
  • 雑誌名: Heat Transfer Engineering 巻: Vol.33, No.3 ページ: 234-244
• [雑誌論文] Particle migration by optical scattering force in microfluidic system with light-absorbing liquid (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Motosuke, J. Shimakawa, S. Honami
  • 雑誌名: Journal of Heat Transfer 巻: Vol.34, No.5 ページ: 051025
• [雑誌論文] Noncontact manipulation of microflow by photothermal control of viscous force (2010)
  • 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: Vol.31, No.6 ページ: 1005-1011
• [雑誌論文] 光誘起局所粘性分布下におけるマイクロ流動構造の解明 (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: Vol.76, No.764 ページ: 588-594
• [学会発表] On-chip particle concentrator based on AC electroosmosis (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Motosuke, H. Toki, A. Ishida, S. Honami
  • 学会等名: International Workshop on Micro/Nano-Engineering
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2011-12-18
• [学会発表] マイクロ流体デバイス内の流動における物性分布の影響の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 元祐昌廣
  • 学会等名: COMSOLカンファレンス
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-12-02
• [学会発表] 光熱マランゴニ効果を用いた液滴コントロール (2011)
  • 著者名/発表者名: 星麻美, 元祐昌廣, 本阿弥眞治
  • 学会等名: 第24回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2011-11-17
• [学会発表] Droplet manipulation in microchannel by photothermal Marangoni effect (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Hoshi, M. Motosuke, S. Honami
  • 学会等名: 22nd International Symposium on Transport Phenomena(ISTP)
  • 発表場所: Delft, Netherland
  • 年月日: 2011-11-09
• [学会発表] Particle focusing by AC electroosmosis in microfluidic system (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Toki, M. Motosuke, S. Honami
  • 学会等名: 22nd International Symposium on Transport Phenomena(ISTP)
  • 発表場所: Delft, Netherland
  • 年月日: 2011-11-09
• [学会発表] 蛍光粒子画像に基づく交流電気浸透流を用いた粒子堆積現象の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石田明彦, 元祐昌廣, 本阿弥眞治
  • 学会等名: 可視化情報学会全国講演会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] Particle accumulation by AC electroosmosis in microfluidic device with co-planar electrodes (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Ishida, H. Toki, M. Motosuke, S. Honami
  • 学会等名: 4th International Conference on Heat Transfer and Fluid Flow in Microscale(HTFFM-IV)
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2011-09-09
• [学会発表] Effect of photothermal phenomena by focused light on liquid flow and particle behavior in small domain (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Motosuke, S. Honami
  • 学会等名: 2nd European Conference on Microfluidics
  • 発表場所: Toulouse, France
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] AC electroosmotic flow for transportation of particle in microchannel (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Toki, M. Motosuke, S. Honami
  • 学会等名: 2nd European Conference on Microfluidics
  • 発表場所: Toulouse, France
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] Microfluidic flow characterized by light-induced local viscosity distribution (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Motosuke, S. Honami
  • 学会等名: 63rd Annual Meeting of the American Physical Society's Division of Fluid Dynamics(DFD)
  • 発表場所: Long Beach, USA
  • 年月日: 2010-11-23
• [学会発表] 電場誘起流計測のための側方観察マイクロPIV (2010)
  • 著者名/発表者名: 元祐昌廣, 土岐光, 阿久津大, 本阿弥眞治
  • 学会等名: 第39回可視化情報シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-07-21
• [学会発表] Lateral micro-PIV for visualization of electrokinetic flow in microfluidic chip (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Motosuke, D. Akutsu, H. Toki, S. Honami
  • 学会等名: 14th International Symposium on Flow Visualization(ISFV) Daegu
  • 発表場所: Korea
  • 年月日: 2010-06-21
• [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
  • 年月日: 2010-05-27
• [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
  • 年月日: 2010-05-26