平成28年度理工学図書館ＴＡ講習会
講演日時：2016年11月30日
講演場所：理工学図書館ラーニングコモンズ
講演者：福田大悟(機械工学専攻Ｍ2)

WHERE IS THIS ？

VIETNAM 枯葉剤の被害地
出典)中村梧郎氏 ブログ平和の港 「ベトナム戦争」
http://livedoor.blogimg.jp/peace071001/imgs/c/5/c53f62c0.jpg (最終確認2016年12月22日)

「泡」の力で汚染土壌が無害化できる!!

日本経済新聞2016年11/9朝刊

マイクロ・ナノバブルとは？

マイクロ・ナノバブルの100の魔法

原理が分かれば応用が見えてくる？

ざっくり言うなら・・・・・

マイクロバブル・ナノバブルとは？

ものすごく小さい泡

ナノバブルってどのくらい小さい？
⇒ヒトの１億分の１くらいの大きさ
分子ミトコンドリア10−9nm ナノメートル

ナノバブル

アリ

10−6

10−3

1=100μm マイクロmm ミリm

マイクロバブルヒトナノバブルってどのくらい小さい？
⇒ヒトの１億分の１くらいの大きさ⇒太陽とヒトのサイズ比と同じ

1=100×109×109m

ナノバブル
太陽

太陽 と ヒトの比 ＝ ヒト と ナノバブルの比ヒトマイクロ・ナノバブルの違いって？
・寿命
気泡の・浮上する速度
大きい泡の場合

マイクロバブルの場合浮き上がって水面で破裂徐々に小さくなって消滅(寿命：数秒)(寿命：～2分程度)についてナノバブルの場合数か月間安定して存在(寿命：～2か月)

マイクロ・ナノバブルとは？

マイクロ・ナノバブルの100の魔法

原理が分かれば応用が見えてくる？

環境

土壌浄化
水質浄化
有害物の分離油水分離
洗剤なしの洗浄
オゾンバブルによる節水

産業・工業

船舶の省エネ
ナノ構造体（ナノ球殻・ナノ多孔質体）の製造
シリコンウエハ薄膜の分離
ナノモーター
シリコンウエハの表面洗浄

医療ドラッグデリバリー
がん治療
歯周病治療
超音波造影材
ソノボレーション
血管新生療法水産業

成長促進・収穫量の増加
ノロウィルスの殺菌
鮮度維持
養殖環境改善アオコ・赤潮対策
溶存酸素の調節農業

鮮度保持
作物の成長促進・品質向上
農薬なしでの生育
液肥（化学肥料なし）
土壌改良
収穫量の増大美容・健康

ナノバブル温泉
集中力向上
シャワーヘッド・リラックス効果
エコキュート、掃除いらず
頭皮洗浄・洗顔
ナノテク化粧品

マイクロ・ナノバブルを用いた土壌浄化
水面
汚染土壌を水の中に入れ添加剤を付加↓
マイクロナノバブルを発生させる↓
気泡の表面に汚染物質(ダイオキシンetc)が付着し、浮上分離

マイクロナノバブル

ダイオキシンを含む粒子

出典)清水建設株式会社 「ニュースリリース2016年 ベトナムの汚染土壌を無害化へ」
http://www.shimz.co.jp/news_release/2016/2016023.html (最終確認2016年12月22日)

魚や貝類の成長促進：ナノバブル水で育てると早く育つようになる！

海水で育てる場合ナノバブルを付加した場合＝1.5倍！

出典)経済産業省 九州経済産業局 「ファインバブル活用事例集」
http://www.kyushu.meti.go.jp/press/1601/160126_1_8.pdf (最終アクセス2016年12月22日)

魔法の水、試飲してみよう！
（Amazonで購入可能！）

50nm出典)Amazon 「8K PREMIUM （ハチケイ プレミアム）超高濃度酸素ナノバブル水」(最終アクセス2016年12月22日)
https://www.amazon.co.jp/8K-PREMIUM-%EF%BC%88%E3%83%8F%E3%83%81%E3%82%

環境

土壌浄化
水質浄化
有害物の分離油水分離
洗剤なしの洗浄
オゾンバブルによる節水

産業・工業

船舶の省エネ
ナノ構造体（ナノ球殻・ナノ多孔質体）の製造
シリコンウエハ薄膜の分離
ナノモーター
シリコンウエハの表面洗浄

医療ドラッグデリバリー
がん治療
歯周病治療
超音波造影材
ソノボレーション
血管新生療法水産業

成長促進・収穫量の増加
ノロウィルスの殺菌
鮮度維持
養殖環境改善アオコ・赤潮対策
溶存酸素の調節農業

鮮度保持
作物の成長促進・品質向上
農薬なしでの生育
液肥（化学肥料なし）
土壌改良
収穫量の増大美容・健康

ナノバブル温泉
集中力向上
シャワーヘッド・リラックス効果
エコキュート、掃除いらず
頭皮洗浄・洗顔
ナノテク化粧品

マイクロ・ナノバブルとは？

マイクロ・ナノバブルの100の魔法現象が分かれば応用が見えてくる？

現象が分かれば応用が見えてくる！
～マイクロバブルを使った針なし注射器ができるまで～
マイクロバブルが破裂するときの衝撃で皮膚にマイクロの大きさの穴を開ける！

マイクロバブル

出典 ）芝浦工業大学「高速発射気泡による「針なし注射器」の開発に成功～マイクロレベルの気泡で高精度の試薬輸送を実現～」
http://www.shibaura-it.ac.jp/news/2014/40140347.html (最終アクセス2016年12月22日)

マイクロバブルの自己圧壊現象
時間が経過するとマイクロバブルは徐々に小さくなり消滅する

顕微鏡さえあれば誰でも見られる現象だが・・・
よく考えてみたらなぜこんなことが起きるのか
出典 ）大成博文ら 「マイクロバブルの収縮特性」 土木学会第64回年次学術講演会(平成21年9月) Ⅱ-247
http://library.jsce.or.jp/jsce/open/00035/2009/64-02/64-02-0247.pdf

なぜしぼんでいく？
キーワード：表面張力

表面張力とは？

気体液体の表面積が一番小さくなる（＝丸くなる）ように働く力

コップに注いだ水のフチが丸くなる ？？
宇宙空間での液滴出典) 野口聡一 宇宙飛行士 Twitterより
http://twitter.com/Astro_Soichi/media

葉っぱの上の水滴が丸くなる ？？

表面張力とは？

気体液体の表面積が一番小さくなる（＝丸くなる）ように働く力

表面の水分子の上には水分子がない＝不安定

宇宙空間での液滴

真ん中の水分子は四方向から引っ張られて安定

「液滴」と「泡」の違いは？
球内部が「液体」or「気体」
ぎゅぎゅう

宇宙空間での液滴

スカスカ

液中の気泡

表面張力：表面積が一番小さくなるように働く

気体の場合：丸くなる＋圧縮する 液体の場合：丸くなるマイクロバブルの自己圧壊現象
表面張力は気泡を圧縮による発熱

数千℃＝太陽の温度が局所的に発生！

丸くするよう働く
無限に圧縮する破裂するときにものすごい圧力波発生!?

数千気圧＝指にお相撲さんを4人乗せる力が局所的に発生！

マイクロバブルが徐々に小さくなって破裂する現象

表面張力は気泡を丸くするように働く
圧縮する

破裂するときに瞬間的に高温高圧が発生する！

数千℃＝太陽の温度

数千気圧＝指にお相撲さん4人乗せる

現象が分かれば応用が見えてくる！

マイクロバブルが自然にしぼんでいく現象を解明(高温高圧の発生)⇒その性質を生かせる分野(＝針なし注射器)が見えてきた

出典 ）芝浦工業大学「高速発射気泡による「針なし注射器」の開発に成功～マイクロレベルの気泡で高精度の試薬輸送を実現～」
http://www.shibaura-it.ac.jp/news/2014/40140347.html (最終アクセス2016年12月22日)

まとめ
マイクロ・ナノバブルとは？

-ものすごく小さい泡、大きさで特性が変わる
マイクロ・ナノバブルの100の魔法-土壌浄化からがん治療まで幅広いが謎多い現象が分かれば応用が見えてくる？

-マイクロバブルの自己圧壊現象を掘り下げると・・・(太陽とお相撲さん4人)-現象が分かれば様々な分野に応用できる(かも)ナノバブルはこれからがアツい• 最後に応用先を見せてた後でちょいとだけ見せればよいかな• 市場規模の良そう

http://www.meti.go.jp/meti_lib/report/2013fy/E003666.pdf(最終アクセス2016年12月22日)