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J-GLOBAL ID：201702226113667816   整理番号：17A1811073

アニオン交換膜を通過する陽イオン誘起電気流体力学的流れの濃度依存性

Concentration dependence of cation-induced electrohydrodynamic flow passing through an anion exchange membrane

著者 (5件)： YANO Ayako (Osaka Univ., Osaka, JPN) ,  SHIRAI Hiroki (Osaka Univ., Osaka, JPN) ,  IMOTO Moino (Osaka Univ., Osaka, JPN) ,  DOI Kentaro (Osaka Univ., Osaka, JPN) ,  KAWANO Satoyuki (Osaka Univ., Osaka, JPN)
資料名： Japanese Journal of Applied Physics  (Japanese Journal of Applied Physics)
巻： 56  号： 9  ページ： 097201.1-097201.10  発行年： 2017年09月 
JST資料番号： G0520B  ISSN： 0021-4922  CODEN： JJAPB6  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： エレクトロ・ハイドロダイナミック(EHD)流は,外部電気力によって駆動される一種の液体流である。電解質溶液において,陰イオンおよび陽イオンは,通常相互作用して電気的中性を維持する。このような条件下では,1V程度の電位を印加して液流を駆動することは困難であり,EHD流を生成するためには少なくとも数十ボルトが必要であり,これは水溶液にとっては好ましくない。本研究では,断面寸法が1×1mm²の流路を通る液体流を生成する新規な方法を提案した。陽イオンと陰イオンの輸送経路が分離してイオン交換膜中に置かれた。実験装置の最適化された設計が使用されたとき,EHDフローは,水溶液中で2.2Vの比較的低い電位を印加することによって首尾よく生成され,流速は粒子像速度測定法によって広範囲の電解質濃度にわたって測定しされた。高濃度勾配が,チャネルを通過するイオンの放電を生じ,1mm/s程度の流速を達成することに貢献することが分かった。EHDの流れも理論的に説明され,Navier-Stokes方程式を用いて,外部電場における非平衡イオン輸送によって駆動されイオン抗力流をモデル化した。イオン輸送経路が十分に制御され,効果的に整流されている場合のみ,このフローの生成方法は実用的であった。本研究の知見は,マルチスケールの流体チャネルにおける液体の流れを制御する,有望な技術の開発につながるであろう。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *イオン交換膜 ,  *電気流体力学 ,  *イオン電流 ,  *電解質溶液 ,  *粒子画像流速測定 ,  Navier-Stokes方程式
準シソーラス用語： *アニオン交換膜 ,  *イオン流

分類 (3件)： 電磁流体力学  (BC05000Q) ,  流体の実験・試験・測定方法及び装置  (BC01020K) ,  流体動力学一般  (BC02010G)

引用文献 (53件)：

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• A. Brask, G. Goranovi?, M. J. Jensen, and H. Bruus, J. Micromech. Microeng. 15, 883 (2005).
• Y. S. Kim, J. H. Kim, K. H. Na, and K. Rhee, Proc. Inst. Mech. Eng., Part C: J. Mech. Eng. Sci. 219, 1139 (2005).
• K.-S. Yun, I.-J. Cho, J.-U. Bu, C.-J. Kim, and E. Yoon, J. Microelectromech. Syst. 11, 454 (2002).
• O. O. Osman, H. Shintaku, and S. Kawano, Microfluid. Nanofluid. 13, 703 (2012).

タイトルに関連する用語 (6件)： アニオン交換膜 ,  陽イオン ,  誘起 ,  電気流体力学 ,  流れ ,  濃度依存性