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マイクロ流体界面計測法の開発

研究報告コード R090000064
掲載日 2009年4月3日
研究者
  • 火原 彰秀
研究者所属機関
  • 東京大学 生産技術研究所
報告名称 マイクロ流体界面計測法の開発
報告概要 化学装置を数cm角のマイクロチップ上の微小流路(マイクロチャネル)に集積化する研究が、近年急速な勢いで進展している。この技術は、分析化学に有用なだけでなく、一般的な化学操作の自動化・効率化に発展する可能性がある。化学操作の微小化に伴い、分離場・反応場としてマイクロスケール油水二相系およびその界面が重要であると考え、詳細に研究を進めてきた。本研究開始以前に、マイクロ多相流体制御と液液界面現象解析に取り組み、予測とは異なる流線などの特異現象を数例見いだしたが原因は未解明であった。これらの特異現象を解明することは、基礎化学的に重要な知見を与えるだけでなく、抽出効率向上などマイクロ化学プロセスの高度化に繋がると期待できる。本研究は、マイクロ油水平行二相流の特異現象解明のために、二相流形成の流体力学モデルを詳細に解析すると同時に、界面近傍ナノメートルオーダーの流動特性を計測する顕微輻射圧界面変位法を開発することを目的とする。本研究のように流れと相互作用する液液界面特性の詳細解析には、能動的に界面に摂動を加える計測手法が有効と期待した。
画像

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関連発表論文 ・A. Hibara, S. Iwayama, S. Matsuoka, M. Ueno, Y. Kikutani, M. Tokeshi and T. Kitamori, “Surface modification method of microchannels for gas-liquid two-phase flow in microchips”, Analytical Chemistry 77(3), 943-947(2005).
・A. Aota, M. Nonaka, A. Hibara, and T. Kitamori, “Countercurrent laminar microflow for highly efficient solvent extraction”, Angewandte Chemie International Edition, 46(6), 878-880(2007).
・A. Aota, A. Hibara, and T. Kitamori, “Pressure balance at the liquid-liquid interface in micro counter-current flows in microchips”, Analytical Chemistry, 79(10), 3919-3924(2007).
・A. Aota, A. Hibara, K. Shinohara, Y. Sugii, K. Okamoto, and T. Kitamori “Flow velocity profile of micro counter-current flows”, Analytical Sciences, 23(2), 131-133(2007).
研究制度
  • 戦略的創造研究推進事業 さきがけタイプ(旧若手個人研究推進事業を含む)/構造機能と計測分析
研究報告資料
  • 火原 彰秀. マイクロ流体界面計測法の開発. さきがけ「構造機能と計測分析」領域 一期生研究報告会 講演要旨集. p.7 - 8.

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