研究課題
誘電率計測による微細気泡水の特性解析
研究組織
| 代表者 | 上田義勝（京都大学生存圏研究所） |
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| 共同研究者 | 三谷友彦（京都大学生存圏究所） 高橋克幸（岩手大学理工学部） |
| 関連ミッション |
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研究概要
ファインバブルなどの微細気泡については、環境用途や農業用途での研究利用が進みつつある。気泡安定性や特性については仮説がいくつかあるが、決定的な結論はまだ出ていない。気泡の内圧について先行して我々が行った計測事例はあるが、別途計測している気泡のゼータ電位との関係性は現在も研究途上にある。ゼータ電位は、気泡表面の帯電状態を見ているわけではない。実際には、液体中のイオンと気泡帯電との間で生じる等電位面が関与し、イオンが拡散せずに気泡周辺に留まる「すべり面」の電位を観測しており、実際の界面を直接計測できていない。
我々は、気泡の帯電状況をもっと精度良く計測する事を目標とし、交流電界を用いて誘電率と容量成分を計測する事で、気泡と水とが織りなす電気的特性を直接計測する。過去に、マイクロ波帯やテラヘルツ帯での誘電率の計測は行った事があるが、マイクロ波帯では温度などの実験条件が適切ではなく、純水との計測の差異ははっきりみられなかった。一方で、テラヘルツ帯（数百GHz帯）では水の分子集団の動きの違いが気泡の有り無しでみられている。本研究では、より低周波（500 MHzまで）の交流電界までの広い周波数帯域においても計測を行い、気泡のスケール（サブミクロンスケール）の電気的特性を明らかにしたい。
図 微細気泡水の誘電率計測例
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2022年10月4日作成
