微小物体の運動のマイクロ流体力学的制御

小物体运动的微流体控制

• 批准号: 08750185
• 负责人: 三神 史彦
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750185/
• 关键词: 微粒子; 沈降; マイクロ流体力学; 顕微鏡; 画像速度計測

流体中を沈降する微小物体の微視的観察システムを製作し,静止流体中を沈降する球形粒子群の運動を計測した.倒立顕微鏡をステージの面が垂直になるように設置し,フローチャンバとしてポリスチレン製の光学用セルをメカニカルステージに固定した.球形粒子として,直径90μmのポリスチレンラテックス粒子を使用し,数十個程度の粒子群の沈降現象が見られるようにするため,マイクロピペットを使用して0.2mlのラテックス粒子懸濁液をはかりとり,これを水で満たしたフローチャンバ内に吐き出し沈降を開始させた.粒子群は沈降とともに視野からはずれるため,手動でメカニカルステージを移動させ視野の中へ戻す操作を繰り返す必要があった.各粒子の運動の様子を顕微鏡に取り付けたCCDカメラによって撮影し,ビデオに録画した.その後,粒子の画像を画像速度計測装置Nexus Qubeへ入力し,PTVによって各粒子の運動速度を算出した.沈降を開始した粒子は下端に粒子の凝集体ができ,一対の渦運動を伴いながら沈降した.また沈降とともに凝集体は分裂し,沈降速度が遅くなっていく.また上部では,取り残された単独の粒子がゆっくり沈降していく様子が観察された.これらの結果は,研究代表者らのStokesian dynamicsによる流体力学的相互作用を考慮した計算で予測されたものと非常によく一致する.今後は非球形粒子のサンプルを用いた実験を行うほか,せん断流の発生機構を組み込んだフローチャンバーを作成し,流れの中における粒子の沈降現象を調べていく計画である.

The micro-vision of small objects in the fluid is observed and the motion of the spherical particle swarm in the static fluid is calculated. The handstand microphone is located on the vertical side of the camera, and the optical system is used for optical purposes. The diameter of the spherical particles is 90 μ m. The diameter of the particles is 90 μ m. The particle swarm drops in dozens of degrees. The swarms of particles fall in the same way as the 0.2ml particles. The particles are loaded in the liquid phase, and the water pipes are loaded in the air. The particle swarm is in the middle of the aircraft. the particle swarm is in the middle of the air. the particle swarm is in the middle of the air. the particle swarm is in the middle of the airfield. For each particle, the microphone is used to extract the image summary of the CCD image, and to draw the image. After that, the particle portrait velocity counter device Nexus Qube input force, and the PTV instrument calculates the motion velocity of each particle. At the beginning of the sinking cycle, the particles are condensed at the lower end of the particles, and the action is accompanied by a drop in the air. The condensate is split, and the speed of sinking is slow. In the upper part of the tree, take the remnant, the single particle, the sinking, the sinking, and the observation. According to the results of the study, the representative of the study was asked to Stokesian dynamics the interaction of hydrodynamics. The calculation of the hydrodynamics was very consistent. In the future, the non-spherical particles will be used in the production of non-spherical particles. In the future, the non-spherical particles will be used in the future. In the future, the non-spherical particles will be used to make the non-spherical particles, and the non-spherical particles will be made by the non-spherical particles.