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キーワード: Fluid&#x20;viscosityMicrochannel&#x20;flowFluorescence&#x20;polarizationRotational&#x20;Brownian&#x20;motionTwo-dimensional&#x20;distributionPolarization&#x20;degree 発行日: Sep-2021 出版者: IOP&#x20;Publishing 誌名: Measurement&#x20;Science&#x20;and&#x20;Technology 巻: 32 号: 9 論文番号: 095402 抄録: This&#x20;study&#x20;describes&#x20;the&#x20;development&#x20;of&#x20;a&#x20;noncontact&#x20;and&#x20;two-dimensional&#x20;fluid&#x20;viscosity&#x20;measurement&#x20;technique&#x20;based&#x20;on&#x20;fluorescence&#x20;polarization&#x20;microscopy.&#x20;This&#x20;technique&#x20;exploits&#x20;fluorescence&#x20;depolarization&#x20;due&#x20;to&#x20;rotational&#x20;Brownian&#x20;motion&#x20;of&#x20;fluorophores&#x20;and&#x20;determines&#x20;fluid&#x20;viscosity&#x20;in&#x20;microchannel&#x20;flow&#x20;by&#x20;measuring&#x20;steady-state&#x20;fluorescence&#x20;polarization.&#x20;The&#x20;main&#x20;advantage&#x20;of&#x20;the&#x20;technique&#x20;is&#x20;that&#x20;planar&#x20;distributions&#x20;of&#x20;fluid&#x20;viscosity&#x20;can&#x20;be&#x20;visualized&#x20;by&#x20;noncontact&#x20;optical&#x20;measurement,&#x20;while&#x20;commonly-used&#x20;mechanical&#x20;viscometers&#x20;measure&#x20;the&#x20;viscosity&#x20;of&#x20;bulk&#x20;liquids.&#x20;Moreover,&#x20;steady-state&#x20;polarization&#x20;measurements&#x20;are&#x20;realized&#x20;using&#x20;a&#x20;simpler&#x20;experimental&#x20;setup&#x20;compared&#x20;to&#x20;other&#x20;noncontact&#x20;techniques&#x20;such&#x20;as&#x20;time-resolved&#x20;fluorescence&#x20;lifetime&#x2F;polarization&#x20;measurements.&#x20;The&#x20;relationship&#x20;between&#x20;the&#x20;fluid&#x20;viscosity&#x20;(μ)&#x20;and&#x20;the&#x20;fluorescence&#x20;polarization&#x20;degree&#x20;(𝘗)&#x20;was&#x20;experimentally&#x20;obtained&#x20;using&#x20;casein&#x20;molecules&#x20;labeled&#x20;with&#x20;fluorescein&#x20;isothiocyanate&#x20;as&#x20;a&#x20;fluorescent&#x20;probe.&#x20;The&#x20;fluid&#x20;viscosity&#x20;was&#x20;controlled&#x20;within&#x20;the&#x20;range&#x20;of&#x20;0.7-3.0&#x20;mPa&#x20;s,&#x20;which&#x20;is&#x20;the&#x20;range&#x20;often&#x20;encountered&#x20;in&#x20;biological&#x20;materials,&#x20;by&#x20;mixing&#x20;sucrose&#x20;or&#x20;glucose&#x20;with&#x20;the&#x20;solution.&#x20;The&#x20;fluid&#x20;temperature&#x20;was&#x20;maintained&#x20;uniform&#x20;at&#x20;30&#x20;°C&#x20;during&#x20;the&#x20;measurement.&#x20;The&#x20;calibration&#x20;result&#x20;showed&#x20;that&#x20;1&#x2F;𝘗&#x20;linearly&#x20;increased&#x20;with&#x20;1&#x2F;μ&#x20;which&#x20;qualitatively&#x20;agreed&#x20;well&#x20;with&#x20;the&#x20;theoretical&#x20;prediction.&#x20;The&#x20;measurement&#x20;uncertainty&#x20;was&#x20;7.5%-9.5%&#x20;based&#x20;on&#x20;the&#x20;slope&#x20;of&#x20;the&#x20;calibration&#x20;curve.&#x20;The&#x20;viscosity&#x20;gradient&#x20;generated&#x20;by&#x20;the&#x20;mass&#x20;diffusion&#x20;between&#x20;the&#x20;two&#x20;solutions&#x20;co-flowing&#x20;in&#x20;the&#x20;Y-shaped&#x20;microchannel&#x20;was&#x20;clearly&#x20;visualized&#x20;under&#x20;uniform&#x20;temperature&#x20;conditions&#x20;by&#x20;applying&#x20;the&#x20;calibration&#x20;curve.&#x20;Finally,&#x20;the&#x20;influence&#x20;of&#x20;the&#x20;temperature&#x20;change&#x20;on&#x20;𝘗&#x20;was&#x20;experimentally&#x20;evaluated.&#x20;The&#x20;results&#x20;supported&#x20;the&#x20;applicability&#x20;of&#x20;the&#x20;present&#x20;technique&#x20;for&#x20;visualization&#x20;of&#x20;the&#x20;viscosity&#x20;distribution&#x20;induced&#x20;by&#x20;temperature&#x20;change.&#x20;These&#x20;results&#x20;confirmed&#x20;the&#x20;feasibility&#x20;of&#x20;the&#x20;present&#x20;technique&#x20;for&#x20;analyzing&#x20;microscale&#x20;viscosity&#x20;fields&#x20;associated&#x20;with&#x20;mass&#x20;transport&#x20;or&#x20;temperature&#x20;change. 著作権等: This&#x20;is&#x20;the&#x20;Accepted&#x20;Manuscript&#x20;version&#x20;of&#x20;an&#x20;article&#x20;accepted&#x20;for&#x20;publication&#x20;in&#x20;Measurement&#x20;Science&#x20;and&#x20;Technology.&#x20;IOP&#x20;Publishing&#x20;Ltd&#x20;is&#x20;not&#x20;responsible&#x20;for&#x20;any&#x20;errors&#x20;or&#x20;omissions&#x20;in&#x20;this&#x20;version&#x20;of&#x20;the&#x20;manuscript&#x20;or&#x20;any&#x20;version&#x20;derived&#x20;from&#x20;it.&#x20;The&#x20;Version&#x20;of&#x20;Record&#x20;is&#x20;available&#x20;online&#x20;at&#x20;https:&#x2F;&#x2F;dx.doi.org&#x2F;10.1088&#x2F;1361-6501&#x2F;abeccbThe&#x20;full-text&#x20;file&#x20;will&#x20;be&#x20;made&#x20;open&#x20;to&#x20;the&#x20;public&#x20;on&#x20;28&#x20;May&#x20;2022&#x20;in&#x20;accordance&#x20;with&#x20;publisher&#39;s&#x20;&#39;Terms&#x20;and&#x20;Conditions&#x20;for&#x20;Self-Archiving&#39;.This&#x20;is&#x20;not&#x20;the&#x20;published&#x20;version.&#x20;Please&#x20;cite&#x20;only&#x20;the&#x20;published&#x20;version.&#x20;この論文は出版社版でありません。引用の際には出版社版をご確認ご利用ください。 URI: http:&#x2F;&#x2F;hdl.handle.net&#x2F;2433&#x2F;287502 DOI(出版社版): 10.1088/1361-6501/abeccb 出現コレクション:学術雑誌掲載論文等 アイテムの詳細レコードを表示する --> Export to RefWorks 出力フォーマット  テキスト BibTeX EndNote Refer RIS CSV このリポジトリに保管されているアイテムはすべて著作権により保護されています。 --> Powered by DSpace 5.6.0 and JAIRO Crawler-List version 1.1All items in KURENAI are protected by original copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated. ご意見をお寄せください               プライバシーポリシー

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