Nano-valve for nanofluidic circuits: nano-bubble valve

用于纳米流体电路的纳米阀:纳米气泡阀

基本信息

  • 批准号:
    21K18866
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.08万
  • 依托单位:
  • 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

项目摘要

本研究では小さすぎて機械的なバルブを導入困難なナノ流路の制御のために、小さくてソフトなナノバルブ技術を実現することを目的としている。前年度はナノ流路の気液相転移、ナノバブル形成を実現するための流路を設計・製作して、バブルが生じる条件を見出した。今年度はバブル生成条件を体系的に整備して、最適化し、さらに流路の切り替えバルブとしての有効性を実証することを目的とした。最初に表面の濡れ性とナノバブル生成、バルブ機能について比較検討したところ、水溶液の場合も有機溶媒の場合も、ナノ流路の基板材料であるガラス壁面では液体のリークが起こり、バルブとして機能しないことがわかった。一方、この実験からなるバブルを連続的に生成する方法に関する新しい知見も得た。バルブ機能実証実験ではナノ流路の表面を疎水性にすることで液漏れなく、またソフトな材料であるバブルの変形能を利用することでナノ流路を密閉できることもわかった。また、最適条件では耐圧が400kPa以上になることもわかった。さらに、マイクロ空間での実験から、この系はマイクロでは逆に大きすぎてバルブとして機能しないこともわかった。マイクロ流路の場合はマイクロ流路の接続部にナノ構造を作り込むことで制御可能であることも考えられる。以上から、バルブ開閉条件を確立して、Y字流路での切り替え実験を行ったところ、少なくとも70msレベルで切り替え可能であることがわかった。また、1000サイクルの繰り返しが可能であり、通常一つのデバイスで数10回の切り替えを行うナノ流路実験で十分に利用可能であることもわかった。以上、挑戦的研究(萌芽)としてナノバルブの創成という目的とほぼ達成した。
This study aims to introduce the difficult problems of mechanical design, control of flow path, and realization of technical problems. In the past year, the conditions for the design, manufacture and production of flow paths have been revealed. This year, the system of production conditions is optimized, and the flow path is replaced. First, the surface of the substrate material, the wall surface of the substrate, the liquid surface, the function of the substrate, the application of the substrate material, the application of the substrate material, the application of the substrate material. A new approach to the creation of a network of data sources is proposed. The function of the fluid passage is to ensure that the surface of the fluid passage is free of water and that the fluid passage is sealed. The optimum conditions are pressure resistance above 400kPa. This is the first time I've ever seen a person who's been in the same room, and I've never seen a person who's been in the same room. For example, if you want to buy a car, you can buy a car. The above conditions for opening and closing of the channel are established. The Y-shaped channel is connected to the channel. The channel is connected to the channel. The channel is connected to the channel for 70ms.また、1000サイクルの缲り返しが可能であり、通常一つのデバイスで数10回の切り替えを行うナノ流路実験で十分に利用可能であることもわかった。The above, the research of challenge (germination) and

项目成果

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专著数量(0)
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会议论文数量(0)
专利数量(0)
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yoshii Takeharu;Umemoto Daiki;Kuwahara Yasutaka;Mori Kohsuke;Yamashita Hiromi;馬渡和真
  • 通讯作者:
    馬渡和真
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    馬渡和真;馬渡和真
  • 通讯作者:
    馬渡和真
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  • 通讯作者:
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