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温度と原子・分子の移動と流れの不思議な関係、無重力で物質の拡がり方の謎を調べる
「その場観察による溶液中のソーレ効果の解明」


代表研究者

鈴木 進補
Shinsuke Suzuki

早稲田大学 基幹理工学部 機械科学・航空学科 教授
専門 : 液体中の物質輸送現象,凝固,鋳造,塑性加工,軽量材料,航空宇宙材料,宇宙環境利用

TOPICS:

【宇宙実験サクッと解説:ソーレ効果ってなに?編】
宇宙実験調査団のピカルが、溶液におけるソーレ効果解明実験の調査を行いました。物知りハカセに詳しく教えてもらいます。

【宇宙実験リポート】
「きぼう」日本実験棟での実験の状況などをお伝えします。


実験の背景
物質の拡がり方は複雑で、不思議な現象です。容器に物質を入れ、場所によって温度を変えると、場所ごとに物質の濃度が変化します。温度によって物質の拡がりかた(拡散)が違うのです。この現象は、ソーレ効果と呼ばれていますが、液体においてこの現象がどのように生じているのかはまだ解明されていません。

実験の目的
鈴木先生の研究チームは、ソーレ効果による物質の拡がりのメカニズムを解明し、測定が難しい様々な物質のソーレ係数(ソーレ効果の生じる度合い)を簡単に予測できる方法を発見することを目的に研究を続けています。

実験内容
軌道上で過去に行ったFACET実験の実験試料や実験装置を用い、二つの成分から構成される液体に温度勾配(温度の差)を付けます。その時、どのように物質の濃度が変化するのかを軌道上で確認します。正確なソーレ係数の測定のためには、@観察箇所の温度、Aその場所の濃度、の情報が必要なため、これらを2つの異なる波長のレーザによって観察します。

ココがポイント!
ソーレ効果は、場所によって温度が異なる環境に2つ以上の物質があればどのような場合にも効果を及ぼします。例えば、石油の生成プロセス、半導体などの材料の凝固プロセス、海洋・惑星内の物質分布や成り立ちにも影響を与えると考えられています。物質はどのように移動するのか、対流効果が生じない微小重力環境で正確に現象を理解することで、様々な分野の研究、工業製品の品質向上への貢献が期待されます。


テーマ名となっている「Soret-Facet:ソーレファセット」は、ソーレ係数をFACET実験の試料で測定することを意味しています。

本実験は2014年7月から軌道上実験を開始しました。


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