研究課題
挑戦的萌芽研究
異常輸送は熱、物質が通常の拡散速度に比べて遙かに高速で輸送される現象であり、非平衡系プロセスにしばしば現れる。本研究では、物質の異常輸送現象に及ぼす時空間摂動の効果に着目し、この現象の解明と化学プロセスへの応用を試みた。テイラー渦流とタービン翼を用いた撹拌槽内の層流場における異常輸送現象を詳細に調べた結果、流れ場の組織構造と定常性が、異常輸送にとって重要な因子であることがわかった。時空間の摂動が流れ場の組織構造と共鳴するような摂動周期であれば、構造は安定化し、異常輸送が抑制される。一方、組織構造、対称性、定常性を破るような摂動を与えることで、異常輸送が促進されることがわかった。この異常輸送促進機構を応用した中空糸膜を用いた膜分離プロセスを提案した。この新規な膜分離プロセスは、耐ファウリング性能に優れ、従来プロセスよりも高透水性、高阻止率をもつことがわかった。
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