超音波・電界・磁界によるマイクロバブルとエマルションの複合制御

2022年度は、①S/O/Wエマルションの作成、②S/O/Wエマルションの磁界による制御、③超音波と電界によるマイクロバブルの複合制御について取り組んだ。①S/O/Wエマルションの作成では、固体粒子として磁性粒子、分散層としてサフラワー油（ベニバナ油）、連続相として水で構成されるS/O/Wエマルションを作成した。エマルションの作成にはSPG膜を用いた。ここでは、マイクロスケールの磁性粒子を使用した場合とナノスケールの磁性粒子を用いた場合の油滴の状態を観察した。その結果、ナノスケールの磁性粒子を用いることで複数の磁性粒子を含む油滴が水中に分散するS/O/Wエマルションを作成する事が出来た。②S/O/Wエマルションの磁界による制御では、固体粒子として磁性粒子を含むS/O/Wエマルションを2方向に分岐する流路に流す実験を行った。ここでは、分岐部の直前に電磁石を配置して電界を作用させることでエマルションに含まれる油滴のみを分岐の片方に誘導した。誘導率を油滴の大きさごとに検討した結果、油滴の直径が大きい程誘導率が大きくなる事が分かった。これは、油滴が大きい程数多くの磁性粒子が含まれるためと考えられる。③超音波と電界によるマイクロバブルの複合制御では、水槽内の静水中に含まれるマイクロバブルを電界により移動させつつ、超音波の作用により凝集させて静止させる実験を行った。マイクロバブルにはあらかじめ界面活性剤により電荷を与えた。これにより、少なくとも静水中においては、マイクロバブルを電界により水平方向に自在に移動できること、及び超音波により制止させて浮上を防ぐことを同時に達成する事が出来た。

2022年度は、①S/O/Wエマルションの作成、②S/O/Wエマルションの磁界による制御、③超音波と電界によるマイクロバブルの複合制御について取り組んだ。①S/O/Wエマルションの作成では、固体粒子として磁性粒子、分散層としてサフラワー油（ベニバナ油）、連続相として水で構成されるS/O/Wエマルションを作成した。エマルションの作成にはSPG膜を用いた。ここでは、マイクロスケールの磁性粒子を使用した場合とナノスケールの磁性粒子を用いた場合の油滴の状態を観察した。その結果、ナノスケールの磁性粒子を用いることで複数の磁性粒子を含む油滴が水中に分散するS/O/Wエマルションを作成する事が出来た。②S/O/Wエマルションの磁界による制御では、固体粒子として磁性粒子を含むS/O/Wエマルションを2方向に分岐する流路に流す実験を行った。ここでは、分岐部の直前に電磁石を配置して電界を作用させることでエマルションに含まれる油滴のみを分岐の片方に誘導した。誘導率を油滴の大きさごとに検討した結果、油滴の直径が大きい程誘導率が大きくなる事が分かった。これは、油滴が大きい程数多くの磁性粒子が含まれるためと考えられる。③超音波と電界によるマイクロバブルの複合制御では、水槽内の静水中に含まれるマイクロバブルを電界により移動させつつ、超音波の作用により凝集させて静止させる実験を行った。マイクロバブルにはあらかじめ界面活性剤により電荷を与えた。これにより、少なくとも静水中においては、マイクロバブルを電界により水平方向に自在に移動できること、及び超音波により制止させて浮上を防ぐことを同時に達成する事が出来た。