マイクロバブルの科学と技術に関する難しい情報をやさしく解説し、深く考えることによってマイクロバブルの物語をよりおもしろくします。それをゆかいに展開させていきます。これが、あたかも燎原の火のように、それこそ国境を超えて、どこまでも広がり、国民生活と産業に深く分け入ることで、マイクロバブル社会が形成されることをめざします。ブレイクスルー技術2015年12月19日マイクロ・ナノバブル学会第4回学術総会(4)超高速旋回式マイクロバブル発生装置の説明を終えた後に、マイクロバブルとマイクロバブル水の物理化学的特性を詳しく解説することにしました。この間、本学会を含めて、この特性の解明が十分なされてきていなかったのではないか、このように推察してきましたが、それは大きく的を外れたものではありませんでした。この解明が十分になされていないと、その技術的適用における成功を得ることができない、このような問題に繋がっていきます。この基本が明確に位置付けられていないと、目標の明確付けがあやふやになってしまう傾向に陥ってしまうからです。マイクロバブルの物理化学的特性における基本中の基本が、マイクロバブルの収縮特性です。マイクロバブルは、常温常圧下において、その直径が65μm以下で収縮し、それ以上では膨張する傾向にあります。この収縮過程においては、負電位の増加、発光などの特殊な現象が発生し、同時に、非常に重要な化学反応が生起しますので、マイクロバブルの科学に関する本質的現象ということができます。これに対して、逆に収縮をすることができないマイクロバブル、すなわち膨張するマイクロバブルにおいては、その内部の気体である酸素成分を単に溶かすのみの現象といえますので化学反応はほとんど生起しません。マイクロバブルが収縮するか、しないかで、その性質が大きく異なってしまうのです。その意味で、マイクロバブルの収縮は、その性質を考える上で決定的に重要な注目されるべき現象ということができます。今回の講演では、その収縮に関して50μm前後のサイズのマイクロバブルが、数十秒間で、収縮・消滅していく全過程を、初めて示すことができました。これまでは、その直径が20μm以下のものについて、その特性調べていましたので、その発生直後からの収縮運動が、どのように進行していくかを詳しく説明するためでした。じつは、このデータから、以下の非常に重要な特性が明らかになりました。1マイクロバブルは、その発生直後から約9ヘルツで振動しながら収縮し、最後には消滅する。2その寿命は数十秒程度であり、比較的短期間における急激な収縮運動を遂げることが重要である。3約9ヘルツの振動は、マイクロバブルが収縮して、マイクロナノバブルに至るまで継続し、その振動幅は時間経過とともに減少する。これらによって、マイクロバブル内におけるエネルギーの増大現象、すなわちエントロピー減少現象という、通常では想定できないことが明らかになりました。これは、一部において説明されていたラプラス・ヤングの式で説明されていた、内部圧力が表面張力と釣り合うという学説を大きく揺るがすことになりました(つづく)。