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光熱微小気泡がつくる散逸構造を利用した配向集積機構の解明

利用光热微泡产生的耗散结构阐明排列和积累机制

基本信息

批准号：
21K04744
负责人：
藤井翔
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kisarazu National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04744/
关键词：
レーザー誘起微小気泡自己集積マランゴニ対流移流集積

项目摘要

本研究では，光熱による微小気泡が形成する固体・液体・気体が交わる三相界面近傍における形状異方性ナノ材料の配向集積メカニズムの解明を目的とする．非平衡定常状態における三相界面近傍の『溶液の流れ』，『界面効果』，『熱運動』と分子や形状異方性ナノ材料の『大きさ』や『アスペクト比』，『柔らかさ』に着目し，非平衡界面におけるナノ材料集積現象の理解と制御を志向した学理の構築に取り組んでいる．これまでに気泡が誘起する『溶液の流れ』についてモデル化に成功しているが，三相界面の極近傍の熱力学的情報は得られていなかった．直径0.2 μmのポリスチレンビーズを用いて実験すると気泡界面に接していたと思われるビーズが部分的に融解している様子が電子顕微鏡観察から明らかになった．一方，直径0.5 μmのポリスチレンビーズを用いると融解は見られなかった．ポリスチレンのガラス転移温度のサイズ依存性に着目して，三相界面の温度を推定すると70℃程度であることがわかった．実験に用いているITO基板の熱分布を計算すると近い値をとることがわかった．これらの実験から『熱運動』に関する情報を得ることができた．また，楕円形ビーズ用いると，気泡近傍で回転して滞留する点が観察された．これらの現象も計算によって予測された位置や回転数と一致していることから，モデルの妥当性が確認できた．カーボンナノチューブを用いた『柔らかさ』に着目した実験においては，三相界面近傍では界面に沿うように集積する『界面効果』がみられ，離れた位置では放射状と熱運動の影響を受けている様子が見られた．現在は画像解析による定量化を試みている状況である．

In this study, the formation of microbubbles in the solid-liquid-gas interface near the three-phase interface, the shape of anisotropy, the alignment of materials, and the solution of the problem are discussed. Non-equilibrium steady state in the vicinity of the three-phase interface "solution flow","interface effect","thermal motion" and molecular shape anisotropy of the material "large","loss ratio","soft" in the eye, non-equilibrium interface in the understanding of the phenomenon of material accumulation control and theoretical construction of the group. The thermodynamic information in the vicinity of the three-phase interface is obtained. 0.2 μ m in diameter, the surface of the bubble is melted and the surface of the bubble is melted. A square, diameter 0.5 μ m, and melting. The temperature of the three-phase interface is estimated to be about 70 ℃. The heat distribution of ITO substrate is calculated. The information about the "hot motion" was obtained. In addition to the above, it is also possible to detect the presence of the virus in the vicinity of the target site. This phenomenon is calculated and predicted, and the number of returns is consistent with the number of returns. The three phase interface is close to the interface, and the interface is concentrated along the interface. The interface effect is close to the interface, and the radial thermal motion is affected by the radial thermal motion. Now the portrait analysis is quantitative.

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Laser-Induced Microbubbles for Oriented Accumulation of Anisotropic Materials

用于各向异性材料定向堆积的激光诱导微泡

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
大関倖輔;助永壮平;遠藤理恵;髙橋博;Sho Fujii
通讯作者：
Sho Fujii

Nano-confined electrochemical reaction studied by electrochemical surface forces apparatus

电化学表面力装置研究纳米限域电化学反应

DOI：
10.1039/d1fd00060h
发表时间：
2022
期刊：
Faraday Discussions
影响因子：
3.4
作者：
Kasuya Motohiro;Kubota Daiki;Fujii Sho;Kurihara Kazue
通讯作者：
Kurihara Kazue

光制御によるナノ粒子集積とデバイスプロセス応用

光控纳米粒子集成和器件工艺应用

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kojima Chiaki;Noguchi Akemi;Nagai Tatsuya;Yuyama Ken-ichi;Fujii Sho;Ueno Kosei;Oyamada Nobuaki;Murakoshi Kei;Shoji Tatsuya;Tsuboi Yasuyuki;藤井翔
通讯作者：
藤井翔

Incorporation of Co2+, Cu2+, and Zn2+ ions into nickel oxide thin films and their enhanced electrochemical and electrochromic performances