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遊泳マイクロ液滴を利用した自律制御型反応器の開発

使用游动微滴的自主控制反应器的开发

基本信息

批准号：
20J15804
负责人：
須田沙織
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J15804/
关键词：
アクティブマターマイクロスイマー遊泳マイクロ液滴

项目摘要

本研究課題の目的は、遊泳マイクロ液滴の性質を応用することで従来にはない自律制御型の反応器を開発することである。界面活性剤を溶解させた油の中にマイクロ水滴を生成すると、マランゴニ効果により水滴は自発的な運動を行う。この遊泳マイクロ液滴を反応器の開発に利用するためには、その運動の基本的な特性の解明が必要となる。そこで、本年度は遊泳マイクロ液滴の理論モデルの分析及び細管内を泳ぐ液滴の実験・解析を行った。これまで、広いチャンバー内を泳ぐ液滴について、液滴サイズが大きくなるにつれて、運動の様相が変化することが実験的に明らかになっていた。本年度は理論モデルを用いた分析を行い、進行方向に対する摂動への感受性が水滴サイズによって変わることで、このような現象が生じることを明らかにした。この結果は論文としてまとめ、現在投稿中である。また、研究集会等において、成果の発表を行った。次に、細管内における遊泳マイクロ液滴の運動を明らかにするため、実験及び解析を行った。まっすぐな細管内を泳ぐ液滴は、その直径が細管よりも大きくなると、円柱のような形となる。この円柱の「直径」に対して「高さ」が大きくなるにつれ、液滴は遅くなり、速さはある値に近づいていくことが明らかとなった。また、液滴の進行方向を前方としたとき、後方部でくびれが生じることが分かった。次に、太さが徐々に変わる細管の中を泳ぐ液滴の観測を行った結果、円柱様液滴の直径に対して高さが大きくなるにつれ、液滴の後方部でくびれが現れるようになり、最終的に自発的な分裂が生じることが明らかとなった。これらの結果について分析を行うため、理論の専門家と共同研究を行ったところ、液滴の後方部で膨潤した逆ミセルが飽和すると溶質の放出が抑制され、それにより潤滑相が厚くなり、最終的に液滴の自発的な分裂につながることが示唆された。この成果は論文としてまとめ、現在投稿中である。

The purpose of this study is to test the performance of liquid droplets by using a self-control self-control system to open a self-control system. The interfacial activity is used to dissolve the water droplets in the oil, and the results show that the water droplets are self-acting. The droplet filter is used to use the basic characteristics of the droplet filter to explain the necessary information. This year, the theory of liquid droplets and the analysis of droplets in the tube. In this way, the liquid droplets in the swimming pool are not sensitive, the liquid droplets are sensitive, and the liquid droplets are sensitive to each other. In the course of this year, the theory is based on the use of environmental analysis, the direction of the movement, the sensitivity, the temperature, and the temperature. The results show that the article has been completed and is now in the process of submitting. Research meetings, research gatherings, etc., and the results are listed in the table. In the secondary and in the tube, the liquid droplet monitoring system is used to determine the accuracy and resolution of the liquid droplet. Swimming droplets, diameters, tubes, columns and columns in the tube. The diameter of the column, the diameter The droplets and droplets are moving in the direction of the front, and the rear parts are divided into two parts. The results of the swimming droplets in the tube, the diameter of the droplets in the column, the diameters of the droplets, the back of the droplets, and the cleavage of the droplets in the back of the droplets, the results of the swimming droplets, the diameter of the droplets, the diameter of the droplets, the back of the droplets, and the cleavage of the droplets. According to the results of the analysis, the researchers jointly studied the cleavage of the droplet, the rear part of the droplet, the back part of the droplet, the back part of the droplet, and the droplet. I am now in the process of submitting my contribution.

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）

実験と理論で解明する遊泳マイクロ水滴の運動モード転移

通过实验和理论阐明游泳微水滴的运动模式转变

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Saori Suda;Tomoharu Suda;Takuya Ohmura;Masatoshi Ichikawa;須田沙織，須田智晴，大村拓也，市川正敏
通讯作者：
須田沙織，須田智晴，大村拓也，市川正敏

摂動への感受性の変化により引き起こされる遊泳液滴の運動モード転移

由扰动敏感性变化引起的游动液滴的运动模式转变

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ryosuke Araki;Takeshi Onishi;Tsubasa Hirakawa;Takayoshi Yamashita;Hironobu Fujiyoshi;須田沙織，須田智晴，大村拓也，市川正敏
通讯作者：
須田沙織，須田智晴，大村拓也，市川正敏

摂動への応答性の変化により引き起こされる遊泳液滴の運動モード転移

由对扰动的响应变化引起的游动液滴的运动模式转变