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(In Japanese)化学的振動反応を利用した化学→機械エネルギー変換

Research report code R013000390
Posted date Oct 1, 2003
Researchers
  • (In Japanese)馬籠 信之
  • (In Japanese)北畑 裕之
  • (In Japanese)相原 良一
  • (In Japanese)一野 天利
  • (In Japanese)吉川 研一
Affiliation
  • (In Japanese)京都大学大学院理学研究科
  • (In Japanese)京都大学大学院理学研究科
  • (In Japanese)理化学研究所
  • (In Japanese)京都大学大学院理学研究科
  • (In Japanese)京都大学大学院理学研究科
Research organization
  • (In Japanese)京都大学大学院理学研究科
Report name (In Japanese)化学的振動反応を利用した化学→機械エネルギー変換
Technology summary (In Japanese)化学的振動現象として知られるベローゾフ=ジャボチンスキー反応(BZ反応)を用い,反応によって生じる界面張力変化を活用することで,等温系で化学反応から「動き」を取り出す系を構築した。系のサイズをミリメートルレベルにし,界面効果を顕在化することで実現可能となった。BZ反応においては,用いる鉄触媒の色の変化から,酸化状態と還元状態を視覚的に確認できる。この時,溶液の界面張力は酸化状態と還元状態で異なり,酸化状態で大きくなることがわかっている。化学波(すなわち酸化状態の波)の空間幅はサブミリオーダーであるため,化学波が生じた場合,化学波の部分の界面張力が他の箇所と比較して局所的に増大する。このために生じるマランゴニ対流を活用することで,油層に浮かべた反応溶液が振動に同期して動くこと(図1),界面での物体の運搬が可能であること(図2),を明らかにした。
Drawing

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R013000390_01SUM.gif R013000390_02SUM.gif
Research field
  • Surface chemistry in general
  • Properties of polymer solids
  • Energy conversion in general
Research project
  • Core Research for Evolutional Science and Technology;Creation and Functions of New Molecules and Molecular Assemblies
Information research report
  • (In Japanese)馬籠 信之,北畑 裕之,相原 良一,一野 天利,吉川 研一. 化学的振動反応を利用した化学→機械エネルギー変換. 戦略的基礎研究推進事業 分子複合系の構築と機能 平成13年度シンポジウム,2001. p.57 - 57.

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