マイクロジェットによる高粘度な液滴・流体の高速吐出技術の開発とその応用

■ 高粘度液滴吐出技術に関する基礎
■ 超音速マイクロジェット吐出技術
■ 次世代マイクロ液滴利用技術の展望

★ 既存のマイクロ液滴吐出技術では不可能な高粘度液滴吐出技術の実現 
★ 印刷・加工、洗浄をはじめ様々な用途での実現の為に 
★ 高粘度液滴吐出、超音速マイクロジェット、次世代マイクロ液滴利用技術、、、 
★ 流体力学的の理論も専門外の方にもわかりやすく丁寧に解説します

セミナー講師

東京農工大学 大学院工学研究院 先端機械システム部門
准教授　博士（工学） 田川 義之 氏

【専門】 流体工学

【略歴】
2009 東京大学大学院工学系研究科機械工学専攻 博士課程修了
2009-2010 日本学術振興会特別研究員（PD）東京大学工学系研究科
2010-2012 Twente大学（オランダ）Physics of Fluids group 博士研究員
2013- 現職

【研究内容】
　超音速マイクロジェットを用いた医工学応用研究および超高粘度ジェットを用いた革新的インクジェット技術開発に関する研究を中心とした流体工学研究（混相流分野）．研究に関する講演多数．その他，液滴非接触現象などのマルチスケール性を有する流体現象解析，高速度(ナノ秒)画像計測，非接触圧力計測，高空間解像度測定など．

【受賞歴】
・日本機械学会 奨励賞（研究）（2014）
・日本流体力学会　竜門賞（2014）
・Prize for best high-speed video @ Droplets 2015 (2015)
・日本画像学会コニカミノルタ科学技術振興財団研究奨励賞（2017）
・日本混相流学会  奨励賞（2016）

受講料

43,200円 ( S&T会員受講料 41,040円 )
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【1名分無料適用条件】
※2名様ともS&T会員登録が必須です。
※同一法人内(グループ会社でも可)による2名同時申込みのみ適用いたします。
※3名様以上のお申込みの場合、１名あたり定価半額で追加受講できます。
※受講券、請求書は、代表者に郵送いたします。
※請求書および領収証は1名様ごとに発行可能です。
　(申込みフォームの通信欄に「請求書１名ごと発行」と記入ください。)
※他の割引は併用できません。

得られる知識

・高粘度液滴吐出技術に関する知識
・超音速マイクロジェット吐出技術に関する知識
・次世代マイクロ液滴利用技術の展望に関する知識
・流体力学的基礎知識

キーワード：高粘度液滴吐出、超音速マイクロジェット、次世代マイクロ液滴利用技術

セミナー趣旨

　現在、マイクロ液滴およびマイクロジェットは印刷・加工技術をはじめ、様々な用途で利用されています。しかし既存の主なマイクロ液滴吐出技術では、水の20倍以上の高粘度の液滴を簡易に吐出することは容易ではなく、新しい応用展開への大きな制約となってきました。
　本セミナーでは、この制約を突破できる二つの新技術について、開発者の立場からわかりやすく紹介します。一つは簡易な装置で水の10,000倍の粘度をもつマイクロ液滴吐出が可能となる、高粘度液滴吐出技術です。これは現在のインクジェット印刷技術に比して粘度は500倍以上であり、高粘度液体を用いた次世代新規技術として期待されています。もう一つは最高速度850 m/s かつ直径数μmの超音速マイクロジェット吐出技術です。この速度は従来技術の100倍以上であり、マイクロデバイスにおける加工・洗浄や無針注射への応用が期待されています。
　本講演はマイクロジェットの新しい吐出技術およびその利用に興味のある方を対象に、講演者の専門である流体力学的の理論的解説を専門外の方にもわかりやすく、丁寧に紹介していきます。質問は随時受け付け、参加者の疑問にできる限りお答します。

セミナー講演内容

１．はじめに
　1.1 マイクロ液滴の利用
　1.2 マイクロジェットの利用
　1.3 まとめ

２．高粘度液滴吐出技術
　2.1 液滴吐出装置の現状
　2.2 高粘度液滴吐出新技術の特長
　　2.2.1 高粘度マイクロジェット
　　2.2.2 高速マイクロジェット
　　2.2.3 先細形状（液滴射出口より小さい液滴の吐出法）
　2.3 高粘度液滴吐出新技術内容
　　2.3.1 技術概要
　　2.3.2 理論背景
　　　2.3.2.1 流体の運動方程式
　　　2.3.2.2 撃力と粘性
　　2.3.3 実験結果
　　　2.3.3.1 各パラメータ依存性
　　　2.3.3.2 数値計算結果
　2.4 試作機の例
　　　2.4.1 紙面への塗布
　　　2.4.2 多方向への吐出
　2.5 高粘度液滴利用に関する次世代技術展望
　2.6 まとめ

３．超音速マイクロジェット吐出技術
　3.1 特徴・性質
　3.2 基礎的メカニズム
　3.3 装置構成
　3.4 実験結果
　　3.4.1 連続画像計測結果：マイクロジェット生成過程
　　3.4.2 非接触圧力計測結果
　　3.4.3 各パラメータ依存性
　　3.4.4 数値計算結果
　3.5 次世代技術への応用：無針注射器の開発
　　3.5.1 針つき注射器の現状
　　3.5.2 針の無い注射器の利点
　　3.5.3 無針注射器への実証実験結果
　　　3.5.3.1 軟質材料への貫入実験結果
　　　3.5.3.2 人工皮膚への貫入実験結果
　　　3.5.4 無針注射器の展望
　3.6 まとめ

 □ 質疑応答 □