近年，集光レーザーなどによって加熱された微粒子がマイクロ流体デバイスをはじめとする様々な応用分野で
使われるようになり，加熱微粒子の運動を制御する技術の重要性が高まっている．加熱微粒子の運動を精密に
制御するためには，粒子運動に対する加熱効果を詳細に解析することが重要である．物体が加熱されると，ま
わりの流体の物理量が変化し，それに伴って粒子に作用する抗力も変化する．粒子のサイズがあまり小さくな
い場合には，局所平衡を仮定した巨視的流体力学によって現象を説明できる．液体の場合，分子間距離が小さ
く，連続体として扱えることが多い． しかし気体の場合は，粒子サイズが小さくなり，気体分子の平均自由
行程と同程度となるナノ・マイクロスケールになると，気体を連続体として扱うことができず，局所平衡状態
から外れた状況を考慮できる運動論が必要になる．このような希薄気体の枠組みでは，通常スケールの粒子で
は見られない，気体の希薄度(粒子サイズと平均自由行程の比) も粒子の力学的性質に影響を及ぼす．通常ス
ケールの粒子の場合，ナビエ・ストークス方程式に基づいて，粒子加熱が粒子の抵抗に及ぼす影響が粒子速度
を展開パラメータとする弱非線形解析によって調べており，本研究ではこれを運動論方程式に基づいて希薄気
体に対して行う．その結果，温度変化につれて変わる抗力の変化が，粒子サイズと平均自由行程の様々な比の
値に対して数値的に得られた．
近年，医療，マイクロ流体デバイス，粒子補足などの幅広い分野で利用されている加熱微粒子について，粒子
の加熱と周りの流体との相互作用の効果を定量的に評価することで，加熱微粒子の高精度な制御に寄与する．
| 氏名 | コース | 研究室 | 役職/学年 |
|---|---|---|---|
| KO KWANGHYUN | 先端数理科学コース | 応用数理科学分野 | 修士2回生 |
| 田口智清 | 先端数理科学コース | 応用数理科学分野 | 教授 |
| 辻徹郎 | 先端数理科学コース | 応用数理科学分野 | 准教授 |