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静電浮遊炉（ELF）では、静電気力で実験試料を浮遊させることができます。浮遊した試料にレーザーを照射することで、単成分金属や合金等の2000℃を超える融点を有する物質を融かすことができます。高融点材料を溶かす場合、通常は物質を保持する容器も溶けてしまい不純物が生じます。ELFでは物質を浮遊させるので容器が不要となり、物質そのものの液体状態を観察し、その熱物性値（密度、粘性、表面張力）を調べることができます。金属や酸化物、半導体等の大量に生産する必要のある工業的製品の多くは、加工工程において融かす（液体にする）必要があります。より良い製品の製造や材料生成（凝固や結晶成長の）メカニズムの解明には、この液体状態の特性を明らかにする必要があります。

JAXAでは同じ原理を用いた地上静電浮遊炉により、比較的浮遊が容易な高融点の単成分金属を主として、基礎的な熱物性値の取得を進めてきました。しかしながら、地上では重力の影響等により浮遊させられる試料に限界がありました。微小重力環境下では、重力に拮抗する大きな静電気力が必要ないため、さらに幅広い種類の物質を取り扱うことができます。そこで、国際宇宙ステーション（ISS）・「きぼう」日本実験棟に宇宙用ELFを搭載して、地上では浮遊が困難な酸化物に対して、その融液状態の熱物性値の取得に成功しました。

以下に示す動画は、酸化物試料を浮遊、融解凝固過程を観察した様子の一例です。

（動画）酸化物試料の浮遊、融解凝固過程

はじめに、試料を中心に投げ込み（05:42:08）、微小な静電気力を制御することで、中心に静止させます。その後、レーザー照射により試料温度が2500度まで上昇し融解します（07:20:48）。最後にレーザーを遮断（07:26:04）し試料が冷え固まり、静電気力を制御して回収します(07:44:19)。なお、この冷却過程で07:26:07ごろに凝固潜熱の放出により試料の温度が急に上昇する復熱現象（一旦暗くなり再度明るくなる現象）が観察されます。この現象が完全溶融されたことの証左となります。

宇宙で材料を浮かし加熱するなんて重力がないのだから簡単だと思うかもしれません。しかし、実際に浮かせようと考えると様々な問題が宇宙では発生します。

うまく材料が空中に飛び出しても、重力が全く無く、なにも材料を動かす力が無い場合はふわふわと空中に止まっているのですが、実際は宇宙でも少し重力があります。しかも宇宙飛行士が動いたり、スペースシャトルがドッキングしたりすると色々な方向に力がかかります。うまく材料を空中でコントロールしないとすぐにはるかかなたに飛んで行ってしまいます。これでは全然実験になりません。この状況の中、実験を成功させるために様々な技術が開発されています。