2004 Fiscal Year Annual Research Report
せん断流中のナノ微粒子の熱挙動とクラスター形成に関する研究
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15656047
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
木倉 宏成 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助手 (00302985)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西野 耕一 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (90192690)
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| Keywords | せん断流 / マイクロ流れ / ナノ微粒子 / ブラウン運動 / 強磁性微粒子 / 高分子溶液 / クラスター形成 / マイクロPIV |
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| Research Abstract |
近年のナノテクノロジの急速な発展に伴い,マイクロ流路内の流れ場解析が盛んに行われ,その多くはトレーサ粒子の動きを解析するマイクロPIVが用いられている.本研究では金属・生物顕微鏡で使用されている暗視野法をマイクロPIVに応用し,従来の方法では困難であった,より小さな微粒子挙動を可視化することを可能するとともに,流れ場中の強磁性ナノ微粒子のクラスター形成を初めて可視化した.以下,本研究の実績を示す.
(1)前年度使用した以外の高分子溶液および磁性流体の密度,粘度,磁化率等の物性値の測定を行った.
(2)マイクロキャピラリーおよびマイクロチャンネルを用いて磁性微粒子クラスタの形成過程を調べた.せん断速度に応じて,クラスタの破断が予想される中,その時のせん断応力と印加磁場,磁性流体濃度,高分子濃度等の関連を明らかにした.
(3)現有の高速度カメラを用いて画像データを取得し,得られたデータに画像処理解析を行った.サンプルによっては,クラスタの分離・合体がおこるので,膨大な画像データを統計処理し,クラスタ形成を特長づけるパラメータを見出す事を試みた.
(4)マイクロテイラー渦流れを形成可能なマイクロ容器を作成し,本システムに適応すると同時に,テイラー渦流れのマクロ容器での実験を行い,マイクロ流れとの流れ場の相違を調べた.
(5)マイクロテイラー渦流れの容器に磁性流体を注入し,暗視野法にて可視化出来ることを確認した.
(6)得られた結果に基づき,総合的検討を行う.
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Research Products
(6 results)
