数ミクロンサイズの単分散エマルジョン液滴を生成するためのストレートスルーマイクロチャネルデバイス
引用
小林 郁・高野 剛・前田 亮・和田 勇・上村 功・中島 正（2008）．数ミクロンサイズの単分散エマルジョン液滴を生成するストレートスルーマイクロチャネルデバイス． マイクロ流体ナノ流体， 4 （2），167–177．
キーワード
- ストレートスルーマイクロチャネル
- 単分散エマルジョン
- 液滴生成
- 長方形のチャネル
- マイクロチャネル乳化
- シリコン・オン・インシュレータ (SOI)
- 液滴サイズ
- エネルギー効率
- 変動係数（CV）
簡単な
この記事では、何千もの微細な楕円形の穴が開いたシリコン板に液体を流し込むことで、極めて均一なエマルジョンを生成する新しい方法を紹介します。
まとめ
2008年にMicrofluid Nanofluid誌に掲載されたこの記事では、単分散エマルジョンを製造するためのストレートスルーマイクロチャネル（MC）デバイスの開発について詳しく説明しています。著者のI. Kobayashi、K. Uemura、M. Nakajimaは、多数の正確なサイズの長方形チャネルを含むシリコンベースのMCデバイスを設計し、微細加工しました。これらのデバイスを使用して、数ミクロンの範囲で制御可能な液滴サイズを持つ単分散の水中油型（O/W）および油中水型（W/O）エマルジョンの製造に成功しました。
この調査では、これらのストレートスルー MC デバイスのいくつかの利点が強調されています。
- 制御可能な液滴サイズ:楕円形のチャネルの寸法を調整することで、エマルジョン液滴のサイズを正確に制御できます。
- 狭いサイズ分布:これらのデバイスを使用して生成されるエマルジョンは、非常に狭い液滴サイズ分布を示し、変動係数 (CV) は一貫して 6% 未満です。この高い単分散性は、医薬品、化粧品、食品科学などのさまざまな用途にとって重要です。
- 高いエネルギー効率:これらの MC デバイスを使用した乳化プロセスは、エネルギー効率が非常に高く、見かけのエネルギー効率は 47 ～ 60% に達します。この効率は、短い楕円形のチャネル内で分散相が受ける圧力降下が低いことに起因します。
- 高いスループットの可能性:多数のマイクロ流体チャネルを組み込んだストレートスルー設計により、エマルジョン生産のスケールアップが可能になります。
研究者らは、これらのデバイスが、微粒子やマイクロカプセルの製造など、単分散エマルジョンを必要とするさまざまな用途に大きな可能性を秘めていると示唆している。