表面上不純物粒子を対象とした動的濡れによる自発的『メニスカス・クリーニング』機構

点击翻译按钮获取中文摘要

目標の1つである『比較的単純な構造を有する基板上構造物に液滴前縁部が接触した際のメニスカス形成と，それに伴う液膜内速度場・圧力場計測を通じた構造物周りの力場の解明』に対しては，特に異なる高さを有する円柱状微小構造物を対象とし，数値解析により定量化を実現した．微小構造物の高さによって液膜前縁部の局所的加速挙動が顕著な影響を受けること，微小構造物が充分な高さを有していない場合にはメニスカス内部に馬蹄渦が形成しないことなどを明らかにした．なお，メニスカス形成にかかる形状を実験的に高精度計測し計算の妥当性を示した．また，別の目標の1つである『目標1における微小構造物の形状・姿勢・濡れ性の影響に関する定量化』に対しては，特に球状および柱状微小構造物を対象とし，構造物に作用する力場を濡れ性をパラメータとして数値解析により定量化を行った．微小構造物周りにおけるメニスカス形成初期において，構造が有する曲率の影響により液膜濡れ上がり挙動に顕著な差違が生じることを明らかにした．また，構造物濡れ性の影響が，形状によってその発現が異なることを明らかにした．以上の内容を英文学術論文として投稿準備を進めている．なお，共同研究先に滞在してバイオ粒子を用いた実験を実施する予定であったが，covid19禍の影響により2022年度も実現しなかった．そのため，さらにもう1つの目標である『複雑な形状・物性を有するバイオ粒子を用いた高精度計測による現象の定量化，模擬実験・解析モデルへのフィードバック』に替えて楕円柱状微小構造物を対象として，実験および数値解析を行い，共同研究者らとのその結果を共有した．現在その研究結果についても，英文学術雑誌への投稿に向けて準備を開始している．