研究概要

我々の研究グループでは,界面を有する系での熱流体力学をメインターゲットに, 以下の2大テーマのもとで研究を行っています.一つは,『移動・変形を伴う界面を有する流体の動力学』, もう一つは『自由表面を有する有限領域液体内の粒子運動』です.

前者は固体面上の液体の移動や,液体中での気泡・蒸気泡の運動といった身近な現象の物理に注目しながら, 微小スケール・微小重力下での流体ハンドリング技術を目指したものです. コーティング・結晶成長・高性能熱交換器などの熱流体工学的領域から, 宇宙や深海などの特殊環境での長期滞在に不可欠な生態環境制御など生化学・生体工学的領域まで, 幅広い領域への応用が期待されています.

後者はコーヒーのしみや食器に残る水痕などの身近な例から, インクジェット方式による高品質電子素子形成や,タンパク質結晶化, 新薬や水などの高品質化および検査過程の高速化など熱工学,電子工学,生化学・生体工学的領域まで, 幅広い領域への応用が期待されている研究分野です. ここでは,液体中の微粒子輸送技術・運動制御技術の確立を目指した研究テーマです.

研究テーマ

移動・変形を伴う界面を有する流体の動力学

微小スケール,微小重力下での流体ハンドリングを目指して

  • コンタクトライン近傍流体の動力学
  • 気泡,蒸気泡の動力学
  • 凝固過程におけるパターン形成
  • ナノスケール流体の動力学
  • 液柱内対流場制御

自由表面を有する有限領域液体内の粒子運動

液体中の微粒子輸送技術・運動制御技術の確立を目指して

表面張力差対流下での粒子運動
傾斜面上を上昇する薄液膜流れ
薄液膜流れ
液滴ベアリング
液柱内流れ
”コーヒー・ステイン”問題