超音波を利用した非接触流体マニピュレーションの実用化に取り組んでいます。 非接触流体マニピュレーションとは浮遊させた流体を空中で制御する技術です。 非接触流体マニピュレーションの実現により、容器での保持が困難な流体の取り扱いや、容器に起因した不純物混入の防止、均質核生成による高純度結晶の生成が可能になり、生物学、科学、薬学の分野の飛躍的な発展が期待されます。 そこで、本テーマでは非接触流体マニピュレーションの実現に向けて、超音波によって液滴を浮遊させる手法を研究しています。超音波フェーズドアレイを応用した液滴のマニピュレーション装置の開発と合わせて、液滴を制御する上での障害である、 液滴の内部と周囲に生じる複雑な流動場、液滴の蒸発挙動と濃度分布、液滴中の懸濁物質の影響の解明に取り組んでいます。以上を通して、超音波浮遊液滴に生じる現象を表すための支配パラメータを同定し、対象物理の学理の構築し、非接触流体マニピュレーションの実現を目指しています。

現在、国際宇宙ステーション(ISS)では、尿や空調機から発生する生活排水を殺菌し飲料水として再利用しています。しかし、殺菌過程で用いられる銀イオン・ヨウ素は消耗品であるため定期的に補充が必要であるほかに、輸送距離やコスト、健康問題などの面から、将来計画されている長期有人探査ミッションには適していません。そこで、代替品としてナノサイズの非常に小さな気泡であるウルトラファインバブル(UFB)を用いた殺菌方法に注目しています。この殺菌技術が確立すれば、簡便で無害なだけでなく消耗品が無いためコストもかからず、小型で高効率な完全閉鎖型水再生システムの開発が期待されます。しかしUFBは、発生や殺菌効果などが実験的に見出されていますが、それらのメカニズムは明らかになっていません。そのため、UFB発生の支配因子を明らかにし、より多くの数密度となる条件を特定するとともに、殺菌作用についても最適条件を探索することを目的とした一般細菌を対象とした殺菌実験を行っています。

超音波を利用した非接触流体マニピュレーションの実用化に取り組んでいます。 非接触流体マニピュレーションとは浮遊させた流体を空中で制御する技術です。 非接触流体マニピュレーションの実現により、容器での保持が困難な流体の取り扱いや、容器に起因した不純物混入の防止、均質核生成による高純度結晶の生成が可能になり、生物学、科学、薬学の分野の飛躍的な発展が期待されます。 そこで、本テーマでは非接触流体マニピュレーションの実現に向けて、超音波によって液滴を浮遊させる手法を研究しています。超音波フェーズドアレイを応用した液滴のマニピュレーション装置の開発と合わせて、液滴を制御する上での障害である、 液滴の内部と周囲に生じる複雑な流動場、液滴の蒸発挙動と濃度分布、液滴中の懸濁物質の影響の解明に取り組んでいます。以上を通して、超音波浮遊液滴に生じる現象を表すための支配パラメータを同定し、対象物理の学理の構築し、非接触流体マニピュレーションの実現を目指しています。