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微小液滴を用いた複雑立体構造形成

使用微滴形成复杂的三维结构

基本信息

批准号：
12J01437
负责人：
石綿友樹
金额：
$ 1.28万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J01437/
关键词：
インクジェット表面張力界面活性剤

项目摘要

昨年度では液滴の固有振動を観察することで表面張力の測定を行った. 液滴の角振動数を測定することで表面張力を測定することが可能であることを確認した. しかしながら昨年度開発した手法では粘度の条件が非常に厳しく, 半径が10μmの液滴では粘度が水の10倍となっただけで測定が困難となる. これは液滴表面における波の減衰係数も粘度に比例して大きくなるためであり, 先の条件において振動周期よりも速く減衰するようになる. 本年度においては液滴を強制振動させ物性測定することを試みた.実験装置は以下のようになっている. インクジェットによって生成された液滴は2本の平行に並べられた電極の間を通過する. 電極には片方をGroundに接続し, もう片方はパルスジェネレータに接続する. このようにすることで電極間を飛翔する液滴に対して周期的に電場を印加することができる.電場を印加された液滴は電極方向へ引き伸ばされる. これは液滴の内部と外部において誘電率が異なるため内部と外部でエネルギーに差が生じており, この誘電エネルギー(Maxwell応力)を下げる方向へ, 表面が変形するためである.解析にはストロボ光源を用いた顕微鏡画像を用いた. 固有振動は観察できない液体でも強制振動させることにより振動状態を有意に観察できた. また10mPa・sのシリコーンオイルにおいて振動周波数を変化させながら振動の振幅と位相の測定を行った. このときの測定結果を, 表面張力をフィッティングパラメータにし測定したところ, 表面張力はカタログ値と二桁で一致した. これは表面張力測定としては十分な精度だといえる.本手法を用いることで液滴表面に存在する膜の状態のモニタリングを行えると考えられる.

Last year, the natural vibration of liquid droplets was observed and the surface force was measured. The number of angular vibrations of liquid droplets is measured. The surface force is measured. It is possible to confirm. The viscosity conditions are very sensitive, and the radius is 10 μ m. The viscosity of the droplet is 10 times that of water. The temperature on the surface of the droplet, the number of wave decay, the viscosity ratio, the temperature, the vibration cycle, the vibration cycle, the speed, the temperature, the temperature and the temperature. This year, the liquid droplets are forced to measure the physical properties of the liquid droplets. The following parts of the device are installed. The equipment is used to generate liquid droplets in the parallel circuit and the cathode is used to pass the test. The film is connected by Ground, and the film is connected by each other. There is a significant impact on the performance of the droplet cooling cycle of the electric field. The electric field is in the direction of the electrodes of the droplets in the Incas and India. The inside of the droplet, the power supply, the electricity, the electricity, the power, the drop, the surface, the surface. Parse the light source with the micro-portrait of the light source. The inherent vibration monitoring system is used to force the vibration system. The vibration signal is intentionally monitored. In order to determine the amplitude and phase of the vibration, it is necessary to determine the amplitude and phase of the vibration in the 10mPa system. The results show that the surface force is the same as that of the two trusses. The accuracy of the surface force measurement is very high. In this technique, there is a membrane on the surface of the droplet.