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非平衡なアクティブ系における相互作用の測定

Research Project

Project/Area Number 15F15769
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Biological physics/Chemical physics/Soft matter physics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

田中 肇  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (60159019)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) BRUOT NICOLAS  東京大学, 生産技術研究所, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2015-11-09 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2017: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywordsアクティブマター / トラッピング技術 / Hydrodynamics / Colloids / Viscoelasticity / Optical tweezers / Rheology
Outline of Annual Research Achievements

我々は、光トラッピング技術を駆使し粒子間相互作用を直接実験的に測定するとともに、我々の研究室で開発してきた流体粒子ダイナミクス法による数値シミュレーションを行い、両者を比較することで、アクティブマターの集団運動における粒子間相互作用に及ぼす流体力学的相互作用の影響、さらには他の自由度との結合の役割を解明することを目指して研究を行ってきた。この研究の過程で、レーザで捕捉された金属粒子の局所的な加熱により、コロイド粒子が熱勾配に駆動され凝集する現象を偶然発見した。凝集下で様々な自己組織化が起こり、光場誘起のコロイド結晶、アモルファス相、準結晶的構造の形成などの新奇な現象を見出した。これまで、レーザによる局所加熱でコロイドが凝集する現象自体は知られていたが、そこで様々な物質相を形成した例は皆無であった。これは、光によるコロイドの多様な自己組織化という点で、新奇性、発展性に富んだ独創的研究成果であると言える。この成果は、上記のような非平衡プロセスにより、通常の熱力学的過程で形成することが困難な様々な非平衡物質相の形成の可能性を秘めているといえる。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (3 results)

  • [Int'l Joint Research] Lyon University(France)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] ILM, Lyon University(France)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Probing locally perturbed colloidal suspensions with optical tweezers2017

    • Author(s)
      Nicolas Bruot
    • Organizer
      International workshop on Glasses and Related Nonequilibrium systems
    • Place of Presentation
      Nakanoshima center, Osaka Univ.(Osaka)
    • Year and Date
      2017-03-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Aggregation and phase transition of colloids induced by optical tweezers and thermophoresis2017

    • Author(s)
      N. Bruot and H. Tanaka
    • Organizer
      10th Liquid Matter Conference
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks]

    • URL

      http://tanakalab.iis.u-tokyo.ac.jp/Top_E.html

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京大学生産技術研究所第一部田中研究室

    • URL

      http://tanakalab.iis.u-tokyo.ac.jp/

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] Tanaka Lab. Physics of Soft Condensed Matter

    • URL

      http://tanakalab.iis.u-tokyo.ac.jp/Top_E.html

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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