エバネッセント波とレーザ放射圧を併用した気液界面ナノスケール熱流動計測

使用倏逝波和激光辐射压力进行气液界面纳米级热流体测量

• 批准号: 21246038
• 负责人: 菱田 公一
• 金额: $ 12.31万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21246038/
• 关键词: ナノ気液界面; 熱物質移動; エバネッセント波; レーザ放射圧; MEMS・NEMS; マイクロチャネル; 表面修飾; マイクロスタンプ

マイクロチャネル内気液界面極近傍における,ゼータ電位,温度および速度といった界面の物理量がナノ粒子の流体抗力・拡散係数・物質間作用力に及ぼす影響を実験的に解明しモデル化を行い,流体界面近傍における物質輸送理論の確立を行う.本年度は,ナノスケール多変量時空間同時計測法の開発を行い,気液界面近傍における移動現象に支配的な複数の物理量を抽出し,界面物質移動現象の解明を行うことを目的としている.そこで購入した高解像度型・デジタルハイスピードビデオカメラを適用し,レーザ誘起蛍光法用のCCDカメラと併用し速度・電位同時計測を行った.対象としたのは固液界面における電気浸透流速度および壁面ゼータ電位であり,高時空間分解能を有する同時計測を可能とした.マイクロチャネルに電界を印加することによる,速度計測用の蛍光粒子の電気泳動,そしてゼータ電位計測用の蛍光色素の電気泳動を考慮し,高精度速度・電位同時計測法の確立を行った.更に,購入した大口径ソフトエッチング装置を用いて,表面修飾化学法をマイクロチャネル壁面に適用し,壁面ゼータ電位の変化が壁面極近傍の電気浸透流に及ぼす影響を定量的に評価を行った.本年度の研究期間は約1ヶ月と短かったが,本手法の気液界面熱流動現象への適用は容易であり,尚且つ,同様の蛍光粒子および蛍光色素を採用することにより,界面速度・電位同時計測,あるいは界面速度・温度同時計測は可能である.

マ イ ク ロ チ ャ ネ ル 気 fluid interface in extremely close alongside に お け る, ゼ ー タ potential, temperature お よ び speed と い っ た interface の quantities が ナ ノ particle の inter-atomic forces, company, dispersion coefficient, the fluid resistance material に and ぼ す influence を be 験 of に interpret し モ デ ル を line い, fluid interfaces nearly alongside に お け る の established line を う material conveying theory. This year は ナ ノ ス ケ ー ル space when variations of measuring method at the same time more open の 発 を い, 気 liquid interface nearly alongside に お け る mobile な に dominate the phenomena of the plural の quantities し を spare, interface material mobile phenomenon の interpret を line う こ と を purpose と し て い る. そ こ で buy し た type high resolution, デ ジ タ ル ハ イ ス ピ ー ド ビ デ オ カ メ ラ を applicable し, レ ー The ザ induced 蛍 light method uses a <s:1> CCDカメラと and simultaneously measures を rows った with <s:1> velocity and potential. Like と seaborne し た の は solid-liquid interface に お け る electric 気 saturated flow velocity お よ び wall ゼ ー タ potential で あ り, high space decomposition can を す る while measuring を may と し た. マ イ ク ロ チ ャ ネ ル に electricity industry を Inca す る こ と に よ る, speed measuring with の 蛍 light particles の electricity 気 swimming, そ し て ゼ ー タ potentiometer measured with の 蛍 photopigment の electric 気 swimming を consideration Youdaoplaceholder0, the high-precision simultaneous velocity and potential measurement method <s:1> establishes を rows った. More に, buy し た large-diameter ソ フ ト エ ッ チ ン を グ device with い て, method of surface modification of chemical を マ イ ク ロ チ ャ ネ ル wall に applicable し, wall ゼ ー タ potential の variations change が wall extremely close alongside の electric に 気 saturated flow and ぼ す を に of quantitative appraisal of 価 を line っ た. の this year study period と ヶ は about 1 month short か っ た が, this technique の 気 fluid interface heat flow phenomenon へ の applicable は easy で あ り, still つ, with others in の 蛍 light particles お よ び 蛍 photopigment を using す る こ と に よ り, interface velocity potential at the same time measuring, あ る い は interface velocity, temperature and measuring は may で あ る.

项目成果

二溶液混合場における壁面ゼータ電位および電気浸透流速度の同時計測

双溶液混合场中壁面zeta电位和电渗流速的同时测量

• 发表时间: 2009
• 作者: 田中雄太;宮川修;嘉副裕;佐藤洋平
• 通讯作者: 佐藤洋平