• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2013 年度 実績報告書

機能性分子センサを備えたスマートマイクロ流路の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23656132
研究機関名古屋大学

研究代表者

新美 智秀  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70164522)

研究分担者 山口 浩樹  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50432240)
松田 佑  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20402513)
キーワード流体工学 / マイクロ流路 / 感圧・感温塗料 / センサ
研究概要

本研究では表面上の二次元圧力分布計測手法として確立された感圧塗料(PSP)を拡張し,マイクロ流路そのものをセンサ化したスマートマイクロ流路を開発することを試みる.ソフトリソグラフィによるマイクロ流路の素材として広く利用されているPDMSが酸素透過性を有していることに着目し,PDMSに色素分子を含有させることにより流路そのものがいわばPSPとして機能し,光照射による発光強度を撮像するだけで壁面上の分布が可視化できるような流路として開発する.さらには,酸素濃度や温度の計測や,これらの複数の物理量を同時計測可能なスマートマイクロ流路へと発展させる.
まず,直線形状のマイクロ流路における圧縮性流れを対象として,スマートマイクロ流路による圧力分布計測の実証試験を行った.そして,入口・出口効果による流れ場への影響を従来手法では不可能であった圧力分布として計測することに成功した.さらに,スマートマイクロ流路として圧力のみならず温度に対する計測を行うために,PSPによる圧力分布計測に倣い感温塗料(TSP)を拡張した温度分布計測を行った.そのため,圧力分布計測開発時と同様にスマート流路製作に対する最適な条件の探索を行った.そして,超音速ノズル流れにおける実証実験を行い,ノズル下流における大幅な温度低下を確認するとともに,温度変化を伴う場に適用した際の圧力測定における問題点を明らかにした.
本研究を通して,液体や気体を対象としたマイクロスケール流れ場における圧力,酸素濃度,温度などの分布計測が可能なスマートマイクロ流路の開発に成功したといえる.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 微小流路壁面における圧力分布の可視化2013

    • 著者名/発表者名
      松田佑, 山口浩樹, 新美智秀
    • 雑誌名

      可視化情報

      巻: 33 ページ: 61-65

  • [学会発表] Pressure Measurement of Gas Flows Through a Micro-Channel by Phosphorescence Dye2013

    • 著者名/発表者名
      Y . Matsuda, Y . Kawai, S. Shibayama, H. Y amaguchi, T . Niimi
    • 学会等名
      24th 2013 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      20131104-07
  • [学会発表] 感圧性色素を用いたマイクロ気体流の可視化計測2013

    • 著者名/発表者名
      松田佑,河合佑亮,柴山尚武,山口浩樹,新美智秀
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2013
    • 発表場所
      小金井,東京
    • 年月日
      20130912-20130914
  • [学会発表] 感圧流路チップを用いたマイクロ気体流れの可視化計測2013

    • 著者名/発表者名
      河合佑亮,松田佑,柴山尚武,山口浩樹,新美智秀
    • 学会等名
      第41回可視化情報シンポジウム
    • 発表場所
      新宿,東京
    • 年月日
      20130716-20130717
  • [学会発表] Pressure measurement techniques based on luminescent molecules for micro gas flows2013

    • 著者名/発表者名
      Y . Matsuda, H. Y amaguchi, T . Niimi
    • 学会等名
      ASME 2013 11th International Conference on Nanochannels, Microchannels, and Minichannels
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      20130616-19
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2015-05-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi