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

利用磁性纳米结构流体的多功能性开发先进的医疗保健和福利工程

• 批准号: 15656046
• 负责人: 西山 秀哉
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15656046/
• 关键词: 機能性流体; MR流体; クラスター構造; 流動特性; レオロジー特性; マイクロ・ナノスケール; MRバルブ; 医療工学

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。

This paper studies the flow characteristics of MR fluids in semi-solid, weak and strong magnetic fields, and in closed containers under magnetic fields. The following are the results of this study. 1. Magnetic fluid, magnetic fluid, MR fluid, ultrasonic propagation characteristics, magnetic field strength, sonic velocity, magnetic field reduction, sonic velocity, magnetic field reduction, magnetic field reduction In particular, MR fluids, magnetic field increases, the formation of semi-solids, the ratio of magnetic fluids, the change of sound velocity, the concentration of magnetic particles, and the correlation between volume ratio are shown. 2. Viscosity characteristics of vibrating plate load test in MR fluid under magnetic field: increase of coefficient of production due to small amplitude and increase of linear coefficient due to magnetic field In addition, basic research on medical fluid tubes has shown that when MR fluid flows in a rectangular cross-section flow channel under a magnetic field, the flow rate can be blocked and the pressure distribution can be rapidly changed with a magnetic field strength of about 1,000 Gauss.

项目成果

印加磁場下におけるMR流体中の超音波伝播速度変化に関する研究

外加磁场作用下磁流变流体中超声传播速度变化研究

• 发表时间: 2004
• 期刊: 第36回流体力学講演会講演論文集
• 作者: 本田裕;明田川正人;Chaikool Patamaporn;Hideya Nishiyama;本澤 政明
• 通讯作者: 本澤 政明

Analysis of MR Fluids Flow in a Rectangular Channel Considering Magneto-Rheological Properties

考虑磁流变特性的矩形通道中 MR 流体流动分析

• 发表时间: 2004
• 期刊: Abstracts of the 9th International Conference on Electro-rheological (ER) Fluids and Magneto-rheological (MR) Suspensions
• 作者: 本田裕;明田川正人;Chaikool Patamaporn;Hideya Nishiyama;本澤 政明;Hideya Nishiyama;Hideya Nishiyama
• 通讯作者: Hideya Nishiyama

Evaluations of Cluster Structure and Magneto-rheology of MR Suspensions

磁流变悬浮液的团簇结构和磁流变学评价

• 发表时间: 2004
• 期刊: Abstracts of the 9th International Conference on Electro-rheological (ER) Fluids and Magneto-rheological (MR) Suspensions
• 作者: 本田裕;明田川正人;Chaikool Patamaporn;Hideya Nishiyama;本澤 政明;Hideya Nishiyama
• 通讯作者: Hideya Nishiyama

西山 秀哉: "MR流体のクラスター構造解析および磁気機能性の評価"平成15年度磁性流体連合講演会講演論文集. 25-26 (2003)

Hideya Nishiyama：“MR 流体的团簇结构分析和磁功能评估”2003 年磁流体联盟会议记录 25-26 (2003)。

Ultrasonic Propagation Velocity in Magnetic Fluids and MR Fluids under Magnetic Field

磁场下磁流体和磁流变流体中的超声波传播速度

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceedings of 6th World Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics (発表予定)
• 作者: 本田裕;明田川正人;Chaikool Patamaporn;Hideya Nishiyama
• 通讯作者: Hideya Nishiyama