宇都宮大学
流体工学研究室　

マイクロバブルは、通常の気泡には無いさまざまな特徴を持っています.
現在,その性質を活かしてマイクロバブルは工学だけでなく農・林・水の各種産業や医学の分野でも応用がされており、その応用の例を以下に紹介します.

　◎ 環境分野への応用
　　…　水環境改善（溶存酸素量の増加、活性化作用など）によるカキやホタテの育成 　　　　促進.
　◎ 医療分野への応用
　　…　薬剤を内包したマイクロバブルを患者の血管内に注入し,薬剤を患部まで運ぶ.
　◎ 船舶分野への応用
　　…　船舶の運航時,船底にマイクロバブルによる気相を作ることによって船体にか 　　　　　かる抵抗を軽減する.
　◎ 人体への活用
　　…　マイクロバブル風呂にすることで,人体の血流が促進され温浴効果が得られ,　　　　　　入浴剤要らずのお風呂にできます.

3.主な研究

現在,この研究室では以下のような研究を主に行っています.

　(１)低コストかつコンパクトなマイクロバブル泉製造装置の開発
　　　　炭酸泉と同様の健康増進効果をさらに手軽に家庭でも楽しめる,
　　　マイクロバブル人工泉の製造装置を研究開発しています.
　　　医療分野や介護施設だけでなく民間への普及を目指しています.

　(２)マイクロバブルの収縮挙動の研究
　　　　マイクロバブルの表面電位の違いは洗浄効果や生理活性効果等において,
　　　様々な影響を与えることがわかってきました.
　　　現在は気泡の収縮挙動に着目し,表面電位の違いによる影響を研究しています.

　(３)マイクロバブルの実用化に向けて,県内外の企業と共同研究
　　　　マイクロバブルを使用した活性炭の再生やシャワーヘッドへの応用とともに,
　　　洗浄・殺菌効果を向上させます.
　　　また,オゾンマイクロバブルによる殺菌・洗浄についての研究も行っています.

　(4)マイクロバブルの生理活性効果の研究
　　　　マイクロバブルには生体に対し生理活性効果を有しているといわれています.
　　　本研究室ではマウスなどを用いてこの効果の評価を行っています.

4.研究成果

　(１)マイクロバブル発生の様子
　 　 マイクロバブルが発生している様子を動画でご用意しました.
　　パイプの周囲に放出されている白い煙のようなものがマイクロバブルです.
　　マイクロバブルは,滞留時間が長く高密度に水中に存在するため,光の散乱により
　　白濁して見えます.

　　　

　 (動画はスマートフォンでは見れない場合があります。)

図1．マイクロバブル発生の様子(画像)

(2)オゾンマイクロバブル
　　 本研究室では,気体にオゾンを用いて発生させたマイクロバブルの研究も行ってい
　　ます.オゾンは殺菌・消毒効果が高いと言われていることから,洗浄・脱臭などに
　　用いられます.通常,オゾンガスを水中で発生させただけでは水に溶けずに水面か
　　ら逃げてしまいます.しかし,マイクロバブルの持つ特徴の一つである「水への高
　　吸収性」を利用することで,効率良くオゾンガスを水中に溶存させることが可能に
　　なります.図2にカレーで汚れた布の洗浄について示します.

図2.オゾンマイクロバブルによる
カレー汚れの洗浄
　

(３)マイクロバブルによる洗浄効果について
　　本研究では,マイクロバブルによる洗浄効果実験を行なっています.
　　これ以外にもさまざまな洗浄効果の結果があります.
　　さらなる応用が進んでおり,マイクロバブルの特性についても研究をしていきます.

　(4)マイクロバブルの収縮挙動
　　 マイクロスコープを用いて，倍率5000倍で,マイクロバブルの収縮挙動を観察しま
　　した.マイクロバブルの表面電位は,収縮挙動に影響を及ぼすことがわかりました.