東大生研 基礎系部門/東大工学系研究科 物理工学専攻
“世界初&酒井発”の計測技術で、液体やソフトマテリアルの物性評価に挑み続けます。

μ秒分解能・動的表面張力モニター【鋭意開発中】

独自開発した射出ヘッドにより吐出した微小液滴を
電界レオロジーモニターと同じ原理の誘電制御技術を用いて・・・

空中で「経路を曲げたり、加速あるいは減速したり、変形を誘起したり」すること,
つまり“操る”ことができる液滴操作手法の確立に成功!

飛翔液滴制御技術

この操作手法を利用し,飛翔中の液滴に対し力学応答測定を行うことで,
液滴生成時に新表面を形成してから時々刻々と変化する表面状態の変化を
数マイクロ秒の時間分解能で追跡できる動的表面張力モニターを発案.
実用化に向け,目下開発中です!

  • On-demand trajectory control of continuously generated airborne microdroplets
    T. Ishiwata and K. Sakai
    Appl. Phys. Lett., 89, 194109 1-3 (2011).

  • Dynamic surface tension measurement with temporal resolution on microsecond scale
    T. Ishiwata and K. Sakai
    Appl. Phys. Express, 7, 077301 1-4 (2014)

レボルビング・ドロップ(ReD)表面張力計

ガラス、金属、プラスチックなどの表面張力を
従来法に比べ,100倍以上の精度で測定可能です.

“見かけの重力を変える”という発想により,
高表面張力液体(〜水の数十倍程度)でも精度良く測定できます.

・高温状態での測定を容易に行えます.
・高粘性液体の迅速測定が可能です.

ReD表面張力計   →詳しい資料はこちらです.

  • Development of revolving drop surface tensiometer
    S. Mitani and K. Sakai
    Rev. Sci. Instrum., 83, 015101 1-4 (2012).

ディスク型EMS粘度計

液面浮上ディスク型EMSシステムは抜群の低トルク性能を有し,
低粘度液体の高精度測定や分散系の低せん断挙動評価を可能にします.
また,バルク物性にとどまらず,気液界面のレオロジー測定にも挑戦中です.

磁気浮上ディスク型EMSシステムは常圧の気体だけでなく,
真空引きした気体の粘度測定(〜μPa・s領域!)もできる究極の低粘度計測・評価装置です.

 →詳細は、近日公開予定

  • Accurate Viscosity Measurement using Disk-Type Electromagnetically Spinning System
    K. Sakai, T. Hirano, and M. Hosoda
    Appl. Phys. Express, 5, 036601 1-3 (2012)

球回転式EMS粘度計 【市販品】

製品版EMS粘度計の詳しい資料に関しましては,直接リンクが貼れません...
  お手数ですが,"EMS粘度計"というワードで検索し,販売会社のページを閲覧して下さい.

わずか数100マイクロリットル(1ccの十分の一程度)の試料で,
本体や部品の汚染を気にせず粘性測定が行えます.

蓋付きセル使用により,揮発性の高いサンプルでも
温度による粘性の変化を追跡評価できます.

水(1cP)程度の低粘性から約10,000cPの高粘性試料までと
幅広い測定範囲に対応しています.

試料の入ったサンプル管をセット後、スイッチポン!で測定作業が完了します.

EMS粘度計−動作原理図

  • Electromagnetically Spinning Sphere Viscometer
    K. Sakai, T. Hirano, and M. Hosoda
    Appl. Phys. Express, 3, 016602 1-3 (2010).


  • Low-Viscosity Measurement by Capillary Electromagnetically Spinning Technique
    M. Hosoda, T. Hirano, and K. Sakai
    Jpn. J. Appl. Phys., 50, 07HB03 1-3 (2011).


  • 球回転型(EMS)粘度計の各種レオロジー材料計測への応用
    保田 正範, 倉内 奈美, 中村 美希, 平野 太一, 酒井 啓司
    日本レオロジー学会誌, 39, 29-35 (2011).


  • Spontaneous Ordering of Spherical Particles by Electromagnetically Spinning Method
    T. Hirano and K. Sakai
    Appl. Phys. Express, 5, 027301 1-3 (2012).

微小液滴射出ヘッド

耐薬品性に優れ,付け外しも容易なガラスキャピラリを用いた
液滴射出システムの開発に成功!
その名もずばり「何でも撃てるピコリットル液滴射出ノズル」
         (注:ガラスを溶かす液体には非対応です.)

射出した液滴が衝突・回転・吸着などする様子を観察することで,
超高速変形下の物性計測も可能にしました.

紹介しておきながら…本射出装置は完全な製品化には至っておりませんが,
技術相談や測定依頼など,お気軽にお問い合わせ下さい.

ノズルと装置図   →詳しい資料はこちらです.

  • Hyper rheology measurement by emission and collision of micro-fluid particles
    H. Kutsuna and K. Sakai
    Appl. Phys. Express, 1, 027002 1-3 (2008).


  • Accurate determination of volume and evaporation rate of micron-size liquid particle
    T. Yamada, N. Sasagawa, and K. Sakai
    J. Appl. Phys., 108, 063523 1-4 (2010).


  • Liquid Jet Breakup by High Frequency Pressure Modulation
    A. Takeuchi, T. Yamada, and K. Sakai
    Jpn. J. Appl. Phys., 49, 07HB12 1-4 (2010).


  • Observation of collision and oscillation of microdroplets with extremely large shear deformation
    T. Yamada and K. Sakai
    Phys. Fluids, 24, 022103 1-9 (2012).

電界レオロジーモニター

高分子材料,ゲルなどの表面張力・粘性・弾性といった物質量を
@材料に触れることなく
A微少量サンプル(マイクロリットル程度)で
B極めて迅速(〜1秒)に
計測可能です.この性質を利用して, 乾燥過程・硬化過程のモニタリングや
薄くコーティングされた状態での粘弾性計測などの分野を開拓中です.

技術相談や測定依頼など,お気軽にお問い合わせ下さい.

電界レオロジーモニター   →詳しい資料はこちらです.

  • Electric Field Tweezers system for characterization of liquid surface
    K. Sakai and Y. Yamamoto
    Appl. Phys. Lett., 89, 211911 1-3 (2006).


  • Measurement of the skin layer in the drying process of a polymer solution
    Y. Shimokawa, T. Kajiya, K. Sakai, and M. Doi
    Phys. Rev. E, 84, 051803 1-9 (2011).

お気づきの点,及び製品に関するお問い合わせはこちらまでメールをお願いします: sakailab@iis.u-tokyo.ac.jp

開発製品リスト

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