Spatiotemporal structure and rheological property of many body soft particle flow

多体软颗粒流时空结构及流变特性

基本信息

  • 批准号:
    21K13891
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.91万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
  • 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

项目摘要

多数のやわらかい微粒子が流体に懸濁した系は、自然界、産業界に普遍的に存在する。本研究では、これらの懸濁液の流動性を制御するための指針となる基礎的な流動原理の解明を目指し、マイクロ流体実験を行う。本年度は、(1) 前年度に作製したマイクロ流体デバイスによるミクロ液滴の流動実験、(2) 新たに設計したマイクロ流体デバイスによるミクロ液滴の配置制御実験を実施した。(1) 粒径単分散なミクロ液滴集団が油相に懸濁した系の擬2次元流れを観察し、その液滴集団のダイナミクスを解析した。平均二乗変位の液滴密度依存性の実験データをまとめ、液滴間相互作用を考慮したシミュレーションとの比較を行った。また、高密度領域で見られた平均二乗変位の実験結果とシミュレーション結果のずれが液滴の微小変形に由来することに着目し、変形解析も行った。実験データの解析から確認された変形場の統計的な傾向について、液滴が生む流れ場にもとづいて理解できることを明らかにした。(2) 粒径単分散なミクロ液滴集団の擬2次元流れについて、外部入力による液滴配置の制御を試みた。主流に直交する支流を接続し、支流から圧力変調を印加することで生成された液滴の軌道を変化させることに成功した。その結果、特定の周波数での周期圧力変調に対して、液滴の空間分布が二峰性となることも確認した。また、生細胞を用いた流れと変形の実験を行うため、細胞培養環境の整備を行い、培養を開始した。
Most of the <s:1> やわら やわら する micro-particles が fluid に suspensions <s:1> た are に that are commonly present in に, nature and industry に する. This study で は, こ れ ら の suspension の liquidity を suppression す る た め の pointer と な る な flow principle of basic の interpret を refers し, マ イ ク ロ fluid be 験 う を line. は this year, (1) a system of annual に before し た マ イ ク ロ fluid デ バ イ ス に よ る ミ ク ロ droplet の flow be 験, (2) new た に design し た マ イ ク ロ fluid デ バ イ ス に よ る ミ ク ロ droplet の configuration suppression be 験 を be applied し た. (1) the scattered particle 単 な ミ ク ロ droplet collection 団 が oil phase に clouding し た is の quasi two dimensional flow れ を 観 し, そ の droplet collection 団 の ダ イ ナ ミ ク ス を parsing し た. Average squares - a の droplet density dependence の be 験 デ ー タ を ま と め, interaction between droplets を consider し た シ ミ ュ レ ー シ ョ ン と の is line を っ た. ま た, high density areas で see ら れ た mean squares - a の be 験 results と シ ミ ュ レ ー シ ョ ン results の ず れ が の tiny droplets - shaped に origin す る こ と に mesh し, line - shape analytic も っ た. Be 験 デ ー タ の parsing か ら confirm さ れ た - shaped field の statistical tendency of な に つ い て, droplet が む れ field に も と づ い て understand で き る こ と を Ming ら か に し た. (2) Particle size 単 dispersion な <s:1> ロ ロ ロ droplet cluster <s:1> simulated two-dimensional flow れに て て, external input による droplet configuration <s:1> control を test みた. Mainstream に rectangular す る tributary を meet 続 し, tributary か ら pressure - adjustable を Inca す る こ と で generated さ れ た droplet を の orbit - the さ せ る こ と に successful し た. The そ <s:1> results, the specific <s:1> frequency で <s:1> periodic pressure variation に pair <s:1> て, and the が bimodal nature of the <s:1> spatial distribution of the droplet となる <s:1> と <e:1> <e:1> confirm that た た. ま た, living cells を use い た flow れ と - shaped の be 験 を line う た め, line gearing up の を い cell culture environment, and cultivate を began し た.

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
On-chip manipulation platform for deformability measurements of red blood cells
用于红细胞变形测量的片上操作平台
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Lee Dongkyu;Kitahata Hiroyuki;Ito Hiroaki;Hiroaki Ito
  • 通讯作者:
    Hiroaki Ito
ResearchGate
Hiroaki Ito
伊藤宏明
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
On-chip manipulation for revealing novel aspects of red blood cell mechanics
芯片上的操作揭示了红细胞力学的新颖方面
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    荒川陽輔;北畑裕之;伊藤弘明;Hiroaki Ito
  • 通讯作者:
    Hiroaki Ito
積層荷電リン脂質膜に対する電解質添加効果
添加电解质对堆叠带电磷脂膜的影响
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    伊藤弘明;下川直史;樋口祐次;菱田真史
  • 通讯作者:
    菱田真史
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  • 通讯作者:
    金子 真
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  • 影响因子:
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  • 通讯作者:
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    2019
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  • 批准号:
    18K17083
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 2.91万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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知道了