名村今日子 工学研究科助教、鈴木基史 同教授らの研究グループは、水から溶けている気体を取り除き（脱気）、局所的に加熱することで水蒸気の小さな気泡（マイクロバブル）を発生させ、それを使って非常に急激な撹拌流を発生させることに成功しました。
本研究成果は、2017年3月31日にNature Publishing Groupのオンライン科学誌「Scientific Reports」に掲載されました。
研究者からのコメント
水蒸気マイクロバブルとその周辺の流れは水を加热している间だけ発生するため、本研究成果は、任意位置で任意时间の间だけ流体を撹拌できる、强力で画期的なマイクロミキサーとして有用です。さらに、复数のバブルを并べたり、それぞれのバブルが作る流れの强さを调节したりすることで、マイクロメートルスケールの流路の中で复雑にデザインされた流れを発生させる、変幻自在のマイクロミキサーを実现することもできると期待しています。
バブルを発生させるために使っている薄膜は、そのまま生体分子のセンシングなどに応用できます。つまり本研究成果は、流れの発生とセンシングの両方に使える道具を提供します。一滴の血液を使って、様々な検査がすぐに完了するような时代が早く访れると良いですね。
概要
血液検査装置などの液体を扱う装置の小型化が急速に进む中、ごく少量の液体を动かしたりかき混ぜたりする技术の开発が急务となっています。しかし、マイクロメートルスケールの小さい容器の中では、水などの液体は壁面からの力を受けて非常に动きにくい状态にあります。
本研究グループは、水蒸気マイクロバブルの表面に働く力を使い、少量の水を高速で搅拌できることを発见しました。一般的に水中のバブルの表面に働く表面张力は加热すると弱くなります。そのため、バブル表面上に温度差を设けると表面张力に不钓り合いが生じて力が発生します。そこで、脱気した水を局所的に加热することで直径10μ尘程度の小さな水蒸気マイクロバブルを発生させ、その表面上に数百度もの温度差を作ることに成功しました。その结果、バブル表面で非常に强い力が発生し、バブル周辺の水が1尘／蝉を超える速さで駆动?撹拌されることがわかりました。
详しい研究内容について
书誌情报
【顿翱滨】
【碍鲍搁贰狈础滨アクセス鲍搁尝】
Kyoko Namura, Kaoru Nakajima and Motofumi Suzuki.(2017). Quasi-stokeslet induced by thermoplasmonic Marangoni effect around a water vapor microbubble. Scientific Reports, 7, 45776.
