Exploring the scientific principle of new micro engines using a thermal interface phenomenon

利用热界面现象探索新型微型发动机的科学原理

• 批准号: 21K18698
• 负责人: 杉岡 秀行
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18698/
• 关键词: マイクロエンジン; マイクロアクチュエータ; マイクロスイマー; 熱界面現象; 沸騰; 対流; エネルギー変換; 非対称熱伝達; マイクロロボット

究極の小型化と簡素化が可能な低熱流束で動作する新しい強力なマイクロエンジンの学理体系を構築するために、次のことが遂行できた。I.計画(2)の遷移核沸騰領域付近の回転エンジンは無負荷30rad/sを達成（投稿中）。また、計画(3)のワイヤレス化について、渦電流型ボートを提案。動きを確認した(調査継続中)。II.計画(4)の低熱流束化のために対流型熱エンジンと核沸騰型熱エンジンの検討を進めた。【対流型：①Jpn. J. Appl. Phys. 61, 064001 (2022); ②Physics of fluids 34, 064113 (2022); ③Physics of fluids 34, 114121 (2022); ④J. Phys. Soc. Jpn. 92, 024401 (2023)】【核沸騰型：⑤Physics of fluids 35, 024102(2023)】III.計画(5)の材料の高度微細化技術獲得のために、自己組織化炭素ワイヤ-の構造制御とヒータ応用の検討を進めた。【⑥Colloids and Surface A 649, 129497(2022); ⑦Colloids and Surface A 655, 130190(2022)】IV. さらに強力なマイクロ熱エンジンの実現のために、水中放電による爆発的な沸騰現象を使った熱エンジンを提案し検証した。【⑧Physics of fluids 35, 054105 (2023)掲載】

The miniaturization and simplification of the ultimate can make it possible to construct a new and powerful theoretical system for low heat flux operation. I. Project (2): Near-stage returning-to-no-load 30rad/s (submission under way). (3) Proposal of eddy current type The investigation is under way. II. A study on the low thermal flux beam and nucleate boiling heat transfer in the project (4). [Cross-flow pattern: ①Jpn. J. Appl. Phys. 61, 064001 (2022); ②Physics of fluids 34, 064113 (2022); ③Physics of fluids 34, 114121 (2022); ④J. Phys. Soc. Jpn. 92, 024401 (2023)][Nucleate Boiling Type: 5 Physics of fluids 35, 024102(2023)] III. Highly micronized technology for obtaining materials from project (5).【⑥Colloids and Surface A 649, 129497(2022); ⑦Colloids and Surface A 655, 130190(2022)】IV. The phenomenon of boiling caused by strong heat wave and water explosion is proved. Physics of fluids 35, 054105 (2023)

项目成果

Fluidic switch using ICEO for healthcare

使用 ICEO 进行医疗保健的流体开关

• 发表时间: 2022
• 作者: Shunsuke Takahashi;Hideyuki Sugioka
• 通讯作者: Hideyuki Sugioka

核沸騰を用いた 固定斜め構造型 ポンプの提案 と メカニズム検証

采用核态沸腾的固定对角结构泵的提出及机理验证

• 发表时间: 2022
• 作者: 吉嶋 大貴;山本 幸汰;杉岡 秀行;宮内 惇 ，染谷 悠介 ，杉岡 秀行
• 通讯作者: 宮内 惇 ，染谷 悠介 ，杉岡 秀行

熱界面型振り子 の 流体力学的相互作用 の研究

热界面摆流体动力相互作用研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 冨田 航;杉岡 秀行
• 通讯作者: 杉岡 秀行

ライデンフロスト型液滴自走における表面形状効果の研究

莱顿弗罗斯特液滴自推进表面形状效应研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 村多桂明;杉岡秀行
• 通讯作者: 杉岡秀行

BL ratchet pump using thermal energy.

BL棘轮泵利用热能。

• 发表时间: 2021
• 作者: Yusuke Someya;Hideyuki Sugioka
• 通讯作者: Hideyuki Sugioka