課題番号 ：S-15-OS-0036
利用形態 ：機器利用
利用課題名（日本語） ：偏光イメージング法を用いた流動の可視化による固液界面の評価
Program Title (English) ：Evaluation of Solid-liquid Interface Visualizing Flow with Polarization Imaging Mmethod
利用者名（日本語） ：大場矢登
Username (English) ：N. Oba
所属名（日本語） ：大阪大学大学院理学研究科高分子科学専攻
Affiliation (English) ：Dep. Macromolecular Science, Grad. School of Science, Osaka University

１．概要（Summary）
固液界面が複雑流体に及ぼす効果を調査するために大阪大学ナノテクノロジー設備供用拠点の装置を利用し，マイクロ流路の作成を行った．

２．実験（Experimental）
【利用した主な装置】
　接触式膜厚測定器
【実験方法】
　多元DC/RFスパッタ装置，LED描画システムを用いてマイクロ流路用のマスクを作製した．このマスクマスクアライナーによってSU8の鋳型を作製し，その鋳型を用いてPDMSの流路を作製した．プラズマクリーナーによってPDMSの流路とガラス板表面を洗浄し，接着した．自研究室で，この流路にひも状ミセル水溶液を流動させ，その流動の様子を偏光イメージングカメラによって観察した．

３．結果と考察（Results and Discussion）
　多元DC/RFスパッタ装置，LED描画システムを用いて長さ30 mm，幅0.5，1.0，1.5，2.0 mmのマイクロ流路用マスクを作製した．厚さが0.5~2.0 mm程度となるようにSU8をSi基板上に広げ，95 °Cのオーブンで8時間，または17時間加熱した．作成したマスクを用い，マスクアライナーでSU8にUVを1800 s，または999 s露光した．SU8ディベロッパーを用い，露光されなかった部分のSU8を除去し，鋳型を作製した．　鋳型にPDMSを流し，オーブンで2時間加熱し，PDMSの流路を作製した．この流路とガラス板をO2，0.5 Pa，100 Wで3分洗浄したのち，接着した．
　作成した流路にひも状ミセル水溶液を流し，流動の様子を偏光イメージングカメラによって撮影し，解析した結果得た複屈折分布をFig. 1に示す．壁面付近に非常に強い複屈折が観測されており，壁面における摩擦の効果が観察できたと考えられる．
　本研究では流路形状を制御することが重要だが，流路の高さが正確にコントロールできていないため，今後，作成方法を含めてより詳細な検討が必要と考えられる．

Flow direction
Fig. 1 Birefringence distribution in flow of wormlike micelle solution. White parts show high birefringent flow. Completely black parts are surfaces of the wall.

４．その他・特記事項（Others）
謝辞
装置をお貸しくださった谷口正輝教授（大阪大学産業科学研究所）にこの場をお借りして感謝申し上げます．

５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
なし

６．関連特許（Patent）
なし