JP5019476B2 - 液滴制御装置、及び、液滴制御方法 - Google Patents
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Description
例えば、前記液滴の形状を変化させる技術としては、積層基板上に液滴を配置し、液滴に電圧をかける方法が提案されている。
また、下記特許文献1には、電極が設けられた基板と、前記基板に対向して設けられた電極と、前記基板上に置かれた液滴とを備えるレンズシステムについて記載されている。
しかしながら、前記従来の技術では、液滴の形状を変化させるためには、高電圧を印加する必要があるという問題点がある。
また、前記従来の技術では、構造が複雑であるため、製造が困難であったり、製造コストが高くなったりするというの問題点がある。
また、前記液滴の形状を変化させる技術において、例えば、液滴の基板に対する接触角を非対称にすることにより、基板上で液滴を移動させることも可能である。
少なくとも一対の電極を有し、当該一対の電極の内の少なくとも一方の電極の表面上に配置された液滴の態様を制御することができる液滴制御装置であって、
前記液滴は、油滴であり、
前記一対の電極は、電気化学的に活性な物質が存在する水溶液中に設けられていることを特徴とする。
電極の表面上に配置された液滴の態様を制御する液滴制御方法であって、
少なくとも一対の電極と、当該一対の電極の内の少なくとも一方の電極表面上に配置された油滴とを備え、
前記一対の電極は、電気化学的に活性な物質が存在する水溶液中に設けられている液滴制御装置において、
前記電極間に電圧を印加することにより、前記油滴の態様を制御することを特徴とする。
前記電気化学的に活性な物質を金属イオンとすることができる。
前記電気化学的に活性な物質を非金属イオンとすることができる。
前記油滴を電気化学的に不活性な物質とすることができる。
前記油滴が配置された電極を、当該電極の面内で電位を異ならせることができるように設けることができる。
前記油滴が配置された電極は、当該電極の面内で電位を異ならせることができるように設けられており、
前記電極間において、油滴の少なくとも異なる2箇所に、互いに異なった電圧を印加することにより、前記油滴の態様を制御することができる。
前記液滴制御装置が備えられ、
前記液滴がレンズとして機能し、
前記液滴の態様を制御することにより、前記レンズの焦点を制御することが可能である。
前記液滴制御装置が備えられ、
前記液滴が光シャッターとして機能し、
前記液滴の態様を制御することにより、表示の切替えを行うことが可能である。
前記液滴制御装置が備えられ、
液滴の態様を制御することにより、電極上での液滴の反応が可能である。
本発明の一実施の形態について図に基づいて説明すると以下の通りである。
前記図1に示すように、本実施の形態の液滴制御装置10は、容器20に電気化学的に活性な物質が存在する水溶液30が入れられた構成を有している。
なお、以下の説明は、作用電極と対向電極と参照電極とが備えられた、いわゆる3電極構成の液滴制御装置に基づいている。ただし、液滴制御装置が3電極構成であることは必須ではない。すなわち、以下に説明する液滴の態様の変化は、作用電極及び対向電極のみが備えられた2電極構成の液滴制御装置においても生じうる。
まず、電極について説明する。
つぎに、前記水溶液30について説明する。
つぎに、液滴としての油滴50について説明する。
つぎに、本実施の形態の液滴制御装置10において、前記作用電極40と対向電極42との間に電圧を印加し、金属の電析反応中における作用電極40の表面の油滴50の運動をCCDカメラなどを用いて側面から観察した。
まず、油滴50の接触角の変化について、図2に基づいて、実施の形態1として説明する。この油滴50の接触角の変化は、油滴50に印加する電圧を制御することで、油滴の接触角を任意に制御することができるというものである。すなわち、本実施の形態の液滴制御装置10では、油滴50が作用電極40のほぼ一定位置に静止した状態で、前記作用電極40に対する接触角(図2に示すθ)が変化する点が特徴である。
つぎに、本発明の第2の実施の形態として、油滴50の位置を変化させることが可能な液滴制御装置10について、図5(a)及び図5(b)に基づいて説明する。この油滴50の位置の変化は、油滴50に印加する電圧を制御することで、油滴50の位置を任意に制御すること、すなわち、油滴50を所望の位置に移動させることができるというものである。
図5(a)に示すように、本実施の形態の液滴制御装置10では、作用電極40のほぼ両端部に、その両端部を電気的に接続するオフセット用配線82が接続されている。そして、前記オフセット用配線82には、オフセット電圧を印加するためのオフセット用電源80が接続されている。
つぎに、図5(b)に基づいて、参照電極44を作用電極40に対して非対称な位置に置く方法について説明する。
まず、液体レンズについて説明する。ここで、液体レンズとは、オートフォーカス装置などに用いられる光の焦点を合わせるためのレンズが、固体ではなく、液体で形成されたものである。
つぎに、液体ディスプレイについて説明する。ここで、液体ディスプレイとは、液体の形状の変化を利用して、該液体で光シャッターを形成するものである。
つぎに、ラボ・オン・ア・チップ装置について説明する。ここで、ラボ・オン・ア・チップ装置とは、小片上で、小規模な実験を可能とする装置を意味する。
20 容器
30 水溶液
40 作用電極 (電極)
42 対向電極 (電極)
44 参照電極
46 第1接続線
48 第2接続線
50 油滴 (液滴)
60 可変電源
62 電流計
64 電圧計
70 電気化学制御装置
80 オフセット用電源
82 オフセット用配線
Claims (10)
- 少なくとも一対の電極を有し、当該一対の電極の内の少なくとも一方の電極の表面上に配置された液滴の態様を制御することができる液滴制御装置であって、
前記液滴は、油滴であり、
前記一対の電極は、電気化学的に活性な物質が存在する水溶液中に設けられていることを特徴とする液滴制御装置。 - 前記電気化学的に活性な物質が金属イオンであることを特徴とする請求項1に記載の液滴制御装置。
- 前記電気化学的に活性な物質が、非金属イオンであることを特徴とする請求項1に記載の液滴制御装置。
- 前記油滴が電気化学的に不活性な物質であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の液滴制御装置。
- 前記油滴が配置された電極は、当該電極の面内で電位を異ならせることができるように設けられていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の液滴制御装置。
- 請求項1から5のいずれか1項に記載の液滴制御装置が備えられ、
前記液滴がレンズとして機能し、
前記液滴の態様を制御することにより、前記レンズの焦点を制御することが可能な液体レンズ。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の液滴制御装置が備えられ、
前記液滴が光シャッターとして機能し、
前記液滴の態様を制御することにより、表示の切替えを行うことが可能な液体ディスプレイ。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の液滴制御装置が備えられ、
液滴の態様を制御することにより、電極上での液滴の反応を可能とするラボ・オン・ア・チップ装置。 - 電極の表面上に配置された液滴の態様を制御する液滴制御方法であって、
少なくとも一対の電極と、当該一対の電極の内の少なくとも一方の電極表面上に配置された油滴とを備え、
前記一対の電極は、電気化学的に活性な物質が存在する水溶液中に設けられている液滴制御装置において、
前記電極間に電圧を印加することにより、前記油滴の態様を制御することを特徴とする液滴制御方法。 - 前記油滴が配置された電極は、当該電極の面内で電位を異ならせることができるように設けられており、
前記電極間において、油滴の少なくとも異なる2箇所に、互いに異なった電圧を印加することにより、前記油滴の態様を制御することを特徴とする請求項9に記載の液滴制御方法。
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