非平衡界面化学研究室
静岡理工科大学 理工学部 理工学科
物質生命科学系
『界面化学』 と 『環境化学』 をキーワードにする
３つの研究の柱「超音波化学」「大気化学」「非線形現象」からなる研究室です。
水と油，水中や油中の泡，大気中に浮かぶ雲滴や雨滴など，異なる相が接する界面において，濃度や温度などの条件が
非平衡状態にあるときにおこる様々な現象について研究しています。
非線形現象グループ
液体（油）と液体（水）の間の界面においてそれぞれの相に溶けている溶質の物質輸送が伴う場合，
界面における濃度の違いが界面張力勾配を生み出すことでマランゴニ効果と呼ばれる対流現象が生じます。
この自発界面対流を応用することで，液滴自発走行現象による環境汚染物質の回収システムや，
自発電位振動現象によるキラル化合物の判別システムついて研究しています。
超音波化学グループ
液体に高出力超音波を照射すると，髪の毛の太さほどの大きさのキャビティと呼ばれる微小気泡が生成します。これが疎密波である超音波によって成長，断熱圧縮崩壊すると泡の内部は数千度・数百気圧の高温高圧場となります。
水中や油中の気液界面に着目し，『永遠の化合物PFAS』などの難分解性化合物の無害化や，薬剤フリーの殺菌技術，高圧重機内を模した潤滑油モデル溶媒中の反応場の解析について研究しています。
大気化学グループ
現状の降水分析は，一定期間に回収した試料に対して行われることから，結果的に時間・空間的に平均化されたものになり，貴重な大気の情報が失われています。現在まで，雨一滴の成分を定量した報告は，採取と計測の難しさからほとんどありません。我々は雨粒や雲粒一滴ごとに含まれる成分を定量する新たな採取分析ツールを開発しました。
コンパクト，軽量，低コスト，長期保存可能であり，使用にあたっては，特別な技術や機器は不要であることから，開発途上国をはじめ世界中のあらゆる条件での使用が可能です。現在【富士山頂での雲粒の直接採取分析】，【ドローンを用いた雲粒の採取分析】，【ハワイ諸島での雲滴採取分析】を行なっています。
研究テーマ概要
●自発走行油滴による環境汚染物質の濃縮回収システムの創出（非線形現象グループ）
●液膜における自発電位振動を利用したキラル分析（非線形現象グループ）
●超音波が生み出す微小気泡反応場の界面領域の解明（超音波化学グループ）
●潤滑油モデル溶媒中における超音波キャビテーション（超音波化学グループ）
●富士山頂における一滴ごとの雲水採取・分析（大気化学グループ）
●ドローンを利用した一滴ごとの雲水採取・分析（大気化学グループ）