神戸大学がマイクロ流路内の高分子切断現象を解明
2024年12月20日、神戸大学は「マイクロ流路内における高分子の切断現象を定量化」という研究成果を発表しました。この研究は、高分子溶液の射出制御や流路内攪拌に貢献する基本的な知見を提供します。
マイクロ流路の重要性
マイクロ流路は、幅や深さが100ミクロン（10万分の1メートル）以下の微小な流路です。医療、バイオテクノロジー、材料科学など、幅広い分野で応用されています。マイクロ流路内の流体は層流となり、従来の流路とは異なる流動挙動を示します。
高分子の切断現象
高分子溶液をマイクロ流路に射出すると、流路内のせん断応力によって高分子鎖が切断されます。この切断現象は、高分子溶液の性質や流路の構造によって影響を受け、高分子溶液の射出制御や流路内攪拌に影響を与えます。
研究成果
神戸大学の研究チームは、マイクロ流路内のせん断応力と高分子鎖の切断との関係を定量化しました。さまざまな高分子溶液とマイクロ流路形状を用いて実験を行い、切断率を測定しました。その結果、切断率はせん断応力、高分子鎖長、流路形状に依存することが明らかになりました。
応用への期待
この研究成果は、以下のような応用への道を開きます。
- 高分子溶液の射出制御：切断現象を制御することで、医療用薬剤のターゲティングデリバリーや材料の微細加工における高分子溶液の射出をより正確に行うことができます。
- 流路内攪拌：切断現象を利用することで、流路内の効果的な攪拌を実現できます。これにより、化学反応やバイオアッセイの効率向上に役立てることができます。
今後の展望
神戸大学の研究チームは、この研究をさらに進め、複雑な流路形状や多相流における高分子切断現象を調べる予定です。これらの知見は、マイクロ流路デバイスの設計と最適化に役立てられ、医療、材料科学、バイオテクノロジー分野の更なる進歩に貢献する見通しです。
マイクロ流路内における高分子の切断現象を定量化 –高分子溶液の射出制御、流路内攪拌に貢献–
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