北海道大学 研究シーズ集

Manufacturing Technology

超音波と微細気泡を用いた液体微粒化技術

小林 一道 准教授 Kazumichi Kobayashi
博士(工学)

液体微粒化量のアクティブ制御を目指して

超音波を液体中から液面に向かい照射することで、液面で液体の微粒化が起こります。近年、この現象に液面近傍に存在する微細気泡が関係していることが明らかとなってきました。我々は超音波による液体微粒化量を制御することを目指しています。

研究の内容

超音波を液体中から液面に向かい照射することで、液体の微粒化が起こります。微粒化された液体は、直径が数マイクロメートル程度の小さな液滴となります。この液体微粒化技術は、省エネルギーで均一な微細液滴を生成することができ,現在も私たちの身の回りで広く利用されています。液体微粒化のメカニズムは未だ完全には解明されていませんが,我々のこれまでの研究から、液面近傍に存在する微細気泡(マイクロバブル)が微粒化を促進することが明らかとなってきました。本研究では液体中の微細気泡数に注目し、超音波による液体微粒化量を制御することを目指しています。気泡数を適切に調節することで、これまで超音波で微細化することができなかった液体の微粒化や、液体微粒化量のさらなる促進を目指しています。

社会実装への可能性

  • ・液体微粒化量のアクティブコントロール
  • ・混合液体分離技術への応用
  • ・これまで微粒化できなかった液体の微粒化技術

産業界や自治体等へのアピールポイント

液体微粒化技術は我々の身近の製品に広く応用されています。これまでにも微細気泡が液体の微粒化を促進することが示唆されてきましたが、近年になり、このメカニズムが徐々に明らかになってきました。この液体微粒化技術に対して、実験だけではなく、数値解析も利用し、あらゆる角度から研究を行っています。何かあればお気軽にご相談ください。

関連情報

2018/4/3公開