磁場に反応する新しい機能性流体を用いたしゅう動装置に関する基礎的研究と応用開発

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本研究は,2年間にわたって行った研究であり,昨年度に付いては既に報告済みなので,本年度での研究成果を以下に示す.まず,磁場に反応する新しい機能性流体を開発し,その粘度特性を色々なタイプの回転粘度計を用いて実験的に調べた.また,従来の磁場に反応する機能性流体として,磁性流体やMR流体についても同様の粘度測定を行い,比較検討した.さらに,この磁場に反応する新しい機能性流体を用いた,しゅう動装置を試作し,本装置における動摩擦力に及ぼす磁場,及び,しゅう動装置における重り,速度等の影響についての基礎実験を行った.また,従来の磁場に反応する機能性流体としての磁性流体やMR流体についても同様の実験を行い,比較検討した.その結果,どのような条件下において,新しく開発しした機能性流体が最適であるかについての重要な知見を得ることができた.すなわち,その測定結果により,特許申請に至る実機の製作が可能となった.一方,この実験に先駆けて,粒子の凝集が最重要キーポイントとして挙げられることから,磁場下における粒子の凝集の流動場内での振る舞いについての理論モデルを提案した.これは,粒子の濃度分布を考慮した,従来にはない,新しい理論モデルであり,流動下における機能性流体の実験値とよく合うモデルである.このモデルは,従来の磁場に反応する機能性流体に導入して理論的成功をみているものであるが,磁場に反応する新しい機能性流体に適用した場合には,実験結果と十分満足した一致をみることは,ある条件下では限界があるという結果を得た.これらの研究成果は,平成12年度のみならず,平成13年度において国内外における学会において発表する予定である.