研究課題
【本研究の目的】本研究では，動的斜め蒸着法という独自の薄膜技術を駆使して作製する光吸収体をナノヒーターとして用い，液中での光音響効果を調べ，ナノバブル発生に伴う非線形光熱音響効果が発現するための条件やメカニズムを明らかにし，超音波発生源としてMEMS動力源や診断への応用の，みちすじをつけることが目的である．【平成２７年度の成果】平成２７年度は，前年度に導入したパスルレーザを用いて水中に浸漬した金ナノ粒子の光熱変換によって発生する光音響効果を詳細に検討した．レーザ強度が5 mJ/cm2に達するまでは，光音響信号がレーザ強度に対してほぼ線形に増加するのに対し，レーザ強度が5 mJ/cm2を超えると光音響信号がレーザ強度の3乗に比例することがわかった．この非線形な光音響信号の増加は，金ナノ粒子表面におけるナノバブル発生によるものであると考えられる．これによって，光音響効果によって発生する超音波を利用したデバイスを検討するための基礎的な条件が明らかになり，MEMS動力源や診断への応用の道が開けたと考えている．一方，本研究の過程において偶然発見した連続発信レーザ照射によるマイクロバブルの生成・制御，及びその周辺への光照射によるマランゴニ効果の研究は，平成２７年度中にさらに発展し，1) マイクロバブル周辺のマランゴニ対流の時間的制御が可能であること，2) マイクロバブル中心の極近傍を加熱することで一方向に収束する流れを生成できること などを明らかにした．さらに，マイクロバブルやマランゴニ対流が，表面張力や表面のナノ形態によって大きく変化することなど，新しい知見が続々と見つかっており，「表面・界面機械工学」と呼べるような新しい学問分野創出のためのきっかけになるのではないかと期待している．
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)
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