磁気ナノ構造流体の多機能性を利用した先進医療および福祉工学への展開

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本研究では、強磁場下では半固体、また、弱磁場下では流動特性を有する安定な磁気粘性流体について、密閉容器内での磁場下における音速特性および矩形断面流路内でのMR流体流動特性を実験的に明らかにした。得られた結果を要約すると、以下のようになる。1.密閉容器内の水ベース磁性流体、ケロシンベース磁性流体およびMR流体について、超音波伝播特性により磁場強度による音速変化割合や異方性および磁場増減による音速のヒステリシスを実験的に詳細に明らかにした。特にMR流体では、磁場の増加によるクラスター形成で半固体化することにより、磁性流体に比べ、音速変化が著しく顕著になることが明らかになり、音速と磁性粒子の局所濃度や体積弾性率との相関性が示された。2.磁場下のMR流体中での振動平板荷重試験による粘弾性特性実験により、バネ係数は小振幅で、磁場に対しほぼ直線的に増加する。また、医療用流動バルブの基礎研究として、矩形断面流路内にある磁場下のMR流体流動実験により、1,000Gauss程度の磁場強度で流量が遮断され、圧力分布が急激に変化した。