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生体類似機能を持った自律性組織の物理化学的設計

具有生物相似功能的自主组织的理化设计

基本信息

批准号：
04J09408
负责人：
伴貴彦
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Doshisha University (2006)Yamagata University (2004-2005)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでの研究成果は単滴の界面不安定性の研究が主だったが、今年度の研究成果は、物質移動系および界面反応系における複数液滴の協同現象、固体壁面での接触角変化を伴う油水界面自発運動、水性二相系における液滴運動、カチオン種により液々界面の不安定性が変化する系における電気化学測定と多岐にわたる。複数液滴においては液滴の立体配置、直線型および三角型により運動のモードが変化することが分かり、液滴間距離に非常に影響を受けやすいことが分かった。また、界面反応系では液滴の鉛直方向の振動モードが支配的になり、引き込みパターンが物質移動系とは異なることが分かった。固体壁面での接触角変化を伴う油水界面自発運動において、既存の液々系とは異なる物質を用いて新規の系を見つけ出した。従来の液々系では困難であった溶液中の各物質の界面不安定性に与える影響を、物質によりそれぞれ役割が異なることを実験的に示すことができた。水相に分配しやすい物質は液々界面を通じて移動し、界面にマランゴニ効果を多く発生することが分かり、油相に分配しやすい物質は油水固の三相接触面を通じて反応および移動が促進され、自発的な濡れ-脱濡れ現象が起こることが分かった。これらの実験結果は、各物質の役割が明確になったため、新たな系を設計する指標となりうる。マクロスケールの水性二相系において液滴が自発的な運動を発現する系を発見した。液滴周りに自発的に生じた対流が、液滴運動に大きく影響を及ぼしていることが分かった。界面不安定性を示す液々系において化学的に平衡にした後、サイクリックボルタンメトリーにより電流-電位特性を測定すると、流体力学的な特性がほとんど同じ系でも、系に含まれている金属イオン種により電気伝導度が大きく異なることが分かり、自然乳化などの界面不安定現象を示すことが分かった。

これまでの Research results of は単のInterface instability research が主だったが, this year's research results は, material movement system およびinterface reaction system における cooperative phenomenon of multiple droplets, solid wall surface でのThe contact angle change is accompanied by the self-propelled movement of the oil-water interface, the movement of droplets of the aqueous two-phase system, and the movement of water-based droplets. The instability of the liquid-liquid interface is determined by the electrochemical measurement system and the multi-layer electrochemical measurement system. Plural droplets, three-dimensional arrangement of droplets, linear type, triangular type, movement type, etc. The distance between the droplets is affected by the change of the distance between the droplets.また、Interface reaction system ではThe vertical direction vibration of the droplet is controlled by になり、Induction system き込みパターンがMaterial movement system とはdifferent なることが分かった. The contact angle change of the solid wall surface is accompanied by the spontaneous movement of the oil-water interface, and the existing liquid system and the different substances are used and the new regulations are met and released. The problems caused by the liquid system are the problems of interfacial instabilities and shadows of various substances in the solution. Sound を、matter によりそれぞれ伌出　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 stand The distribution of the water phase and the distribution of the liquid and the interface, the distribution of the interface and the distribution of the oil phase. The three-phase contact surface of oil, water and solid is connected, and the movement of the material is promoted, and the self-destructive phenomenon is divided into three phases.これらの実験RESULTSは, Definition of each material's cutting, and new たな system design and indicators.マクロスケールの Water-based two-phase system において droplets がな movement of 発を発 appear する system を発见した. The flow around the droplet is caused by the flow of the droplet, the movement of the droplet is affected by the movement of the droplet, and the movement of the droplet is affected by the flow and the flow. Interface instability is shown by the balance of liquid chemistry and liquid chemistry.ルタンメトリーによりCurrent-Potential CharacteristicsをMeasurementすると、Fluid Dynamics Characteristicsがほとんど Same as the じ system でも, system に contain まれているmetal イオンkind によりelectric 気伝conductivity が大きくDifferent なることが分かり, natural emulsified などのInterface instability phenomenon を Show すことが分かった.