Topology and dynamics of liquid crystalline soft matter under external fields

• Project/Area Number: 21740306
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Biophysics/Chemical physics
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: NA Yangho Hokkaido University, 大学院・工学研究院, 助教 (00421991)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2010: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2009: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
• Keywords: ソフトマター / 液晶 / トポロジー / ダイナミクス / 非相溶混合流体 / 電場応答 / 液晶エラストマー

Research Abstract

I have measured the response of shear stress to sinusoidal electric fields under steady shear flow in the droplet dispersed phase of an immiscible liquid crystal/polymer blend and analyzed it on the basis of the Maffettone-Minale model. It was obviously shown that the response function was not a type of simple relaxation but of damped oscillation, which was originated from the antisymmetrical parts of the velocity gradient tensor. Additionally chiral smectic liquid crystal elastomers were prepared and the macroscopic deformation induced by the application of electric field was investigated. The two-dimensional strain tensors in an elastomer film were quantitatively estimated

Research Products

• [Journal Article] Relationship between morphology and rheology of immiscible polymer blends (2011)
  • Author(s): Hiroshi Orihara, Yuki Nishimoto, Kohei Aida, Yang Ho Na, Tomoyuki Nagaya, Seiji Ujiie
  • Journal Title: Journal of Physics : Condensed Matter (Accepted)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Three-dimensional observation of an immiscible polymer blend subjected to a step electric field under shear flow (2011)
  • Author(s): Hiroshi Orihara, Yuki Nishimoto, Kohei Aida, Yang Ho Na
  • Journal Title: Phys.Rev.E 83
  • NAID: 120002834763
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Three-dimensional observation of an immiscible polymer blend subjected to a step electric field under shear flow (2011)
  • Author(s): Hiroshi Orihara
  • Journal Title: Phys.Rev.E Volume: 83
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Relationship between morphology and rheology of immiscible polymer blends (2011)
  • Author(s): Hiroshi Orihara
  • Journal Title: Journal of Physics : Condensed Matter Volume: (Accepted)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Studies on Structural Characteristics and Dynamics of Double Network Gels and Polymer Blend ER Fluids (2010)
  • Author(s): Yang Ho Na
  • Journal Title: J.Soc.Rheol.Jpn 38 Pages: 181-186
  • NAID: 10029819108
• [Journal Article] Droplet coalescence process under electric fields in an immiscible polymer blend (2010)
  • Author(s): Kohei Aida, Yang Ho Na, Tomoyuki Nagaya, Hiroshi Orihara
  • Journal Title: Phys.Rev.E 82
  • NAID: 120002473471
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Studies on Structural Characteristics and Dynamics of Double Network Gels and Polymer Blend ER Fluids (2010)
  • Author(s): Yang Ho Na
  • Journal Title: Journal of the Society of Rheology, Japan Volume: 38 Pages: 181-6
  • NAID: 10029819108
• [Journal Article] Droplet coalescence process under electric fields in an immiscible polymer blend (2010)
  • Author(s): Kohei Aida
  • Journal Title: Phys.Rev.E Volume: 82
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Response of shear stress to ac electric fields under steady shear flow in a droplet-dispersed phase (2009)
  • Author(s): Yang Ho Na, Kohei Aida, Ryosuke Sakai, Toyoji Kakuchi, Hiroshi Orihara
  • Journal Title: Phys.Rev.E 80
  • NAID: 120001804917
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Storage shear modulus of columnar structure formed in an immiscible polymer blend under electric fields (2009)
  • Author(s): Kohei Aida, Yang Ho Na, Tomoyuki Nagaya, Hiroshi Orihara
  • Journal Title: Phys.Rev.E 80
  • NAID: 120001664545
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Response of shear stress to ac electric fields under steady shear flow in a droplet-dispersed phase (2009)
  • Author(s): Y.H.Na
  • Journal Title: Phys.Rev.E 80
  • NAID: 120001804917
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Storage shear modulus of columnar structure formed in an immiscible polymer blend under electric fields (2009)
  • Author(s): K.Aida
  • Journal Title: Phys.Rev.E 80
  • Peer Reviewed
• [Presentation] キラルスメクチック液晶エラストマーの電場応答 (2010)
  • Author(s): 油家佑紀、羅亮皓、折原宏、平岡一幸
  • Organizer: 第58回レオロジー討論会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター(仙台)
• [Presentation] キラルスメクチック液晶エラストマーにおける電場誘起ひずみの定量的測定 (2010)
  • Author(s): 羅亮皓、油家佑紀、折原宏、平岡一幸
  • Organizer: 第58回レオロジー討論会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター(仙台)
• [Presentation] Coalescence of Polymer Droplets Subjected to Electric Fields (2010)
  • Author(s): K.Aida, Y.H.Na, H.Orihara, T.Nagaya, S.Ujiie
  • Organizer: International Symposium on Non-Equilibrium Soft Matter 2010
  • Place of Presentation: Nara Prefectural New Public Hall, Nara (Japan)
• [Presentation] Electromechanical Effect of Chiral Smectic Liquid-Crystalline (2010)
  • Author(s): Y.H.Na, Y.Aburaya, K.Hiraoka, S.Ujiie, H.Orihara
  • Organizer: International Symposium on Non-Equilibrium Soft Matter 2010
  • Place of Presentation: Nara Prefectural New Public Hall, Nara (Japan)
• [Presentation] Electromechanical Effect of Chiral Smectic Liquid-Crystalline (2010)
  • Author(s): Y.H.Na, Y.Aburaya, K.Hiraoka, S.Ujiie, H.Orihara
  • Organizer: 5th Pacific Rim Conference on Rheology (PRCR-5)
  • Place of Presentation: Hokkaido University, Sapporo (Japan)
• [Presentation] Coalescence of droplets in an Immiscible Polymer Blend under Electric Fields (2010)
  • Author(s): K.Aida, Y.H.Na, H.Orihara, T.Nagaya, S.Ujiie
  • Organizer: 5th Pacific Rim Conference on Rheology (PRCR-5)
  • Place of Presentation: Hokkaido University, Sapporo (Japan)
• [Presentation] ダブルネットワークゲルおよび高分子ブレンドER流体の構造特性とダイナミクスに関する研究 (2010)
  • Author(s): 羅亮皓
  • Organizer: 日本レオロジー学会第37年会
  • Place of Presentation: 東京大学生産技術研究所(東京)
• [Presentation] キラルスメクチック液晶エラストマーの電気力学効果 (2010)
  • Author(s): 羅亮皓
  • Organizer: 特定領域研究非平衡ソフトマター物理学の創成AO2班・AO4班合同班会議
  • Place of Presentation: お茶の水女子大学(東京)
• [Presentation] ダブルネットワークゲルおよび高分子ブレンドER流体の構造特性とダイナミクスに関する研究 (2010)
  • Author(s): 羅亮皓
  • Organizer: 日本レオロジー学会第37年会
  • Place of Presentation: 東京大学生産技術研究所(東京都)(招待講演)
• [Presentation] キラルスメクチック液晶エラストマーにおける電場誘起ひずみの定量的測定 (2010)
  • Author(s): 羅亮皓
  • Organizer: 第58回レオロジー討論会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター(仙台市)
• [Presentation] 電場下におけるドロプレットの合体過程 (2010)
  • Author(s): 會田航平
  • Organizer: 第58回レオロジー討論会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター(仙台市)
• [Presentation] せん断流下での非相溶高分子ブレンドのステップ電場に対する過渡応答 (2010)
  • Author(s): 西本裕樹
  • Organizer: 第58回レオロジー討論会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター(仙台市)
• [Presentation] 定常せん断流下における非相溶高分子ブレンドの交流電場応答 (2010)
  • Author(s): 濱田篤志
  • Organizer: 第58回レオロジー討論会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター(仙台市)
• [Presentation] キラルスメクチック液晶エラストマーの電場応答 (2010)
  • Author(s): 油家佑紀
  • Organizer: 第58回レオロジー討論会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター(仙台市)
• [Presentation] ネマチック液晶中での微粒子のブラウン運動 (2010)
  • Author(s): 瀧川佳紀
  • Organizer: 第58回レオロジー討論会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター(仙台市)
• [Presentation] Electromechanical Effect of Chiral Smectic Liquid-Crystalline Elastomer (2010)
  • Author(s): Y.H.Na
  • Organizer: 5th Pacific Rim Conference on Rheology (PRCR-5)
  • Place of Presentation: Hokkaido University (Sapporo, Japan)
• [Presentation] Transient Response of Electrorheological Effect to a Step Electric Field in an Immiscible Polymer Blend (2010)
  • Author(s): H.Orihara
  • Organizer: 5th Pacific Rim Conference on Rheology (PRCR-5)
  • Place of Presentation: Hokkaido University (Sapporo, Japan)
• [Presentation] Coalescence of droplets in an Immiscible Polymer Blend under Electric Fields (2010)
  • Author(s): K.Aida
  • Organizer: 5th Pacific Rim Conference on Rheology (PRCR-5)
  • Place of Presentation: Hokkaido University (Sapporo, Japan)
• [Presentation] Electromechanical Effect of Chiral Smectic Liquid-Crystalline Elastomers (2010)
  • Author(s): Y.H.Na
  • Organizer: International Symposium on Non-Equilibrium Soft Matter 2010
  • Place of Presentation: Nara Prefectural New Public Hall (Nara, Japan)
• [Presentation] Coalescence of Polymer Droplets Subjected to Electric Fields (2010)
  • Author(s): K.Aida
  • Organizer: International Symposium on Non-Equilibrium Soft Matter 2010
  • Place of Presentation: Nara Prefectural New Public Hall (Nara, Japan)
• [Presentation] キラルスメクチック液晶エラストマーの電気力学効果 (2010)
  • Author(s): 羅亮晧
  • Organizer: 特定領域研究 非平衡ソフトマター物理学の創成 A02班・A04班合同班会議
  • Place of Presentation: お茶の水女子大学(東京都)
• [Presentation] Effect of Electrical Response and Nanostructure of Chiral Smectic Liquid-Crystalline Elastomers (2009)
  • Author(s): Y.H.Na
  • Organizer: SNU-HU Joint Symposium
  • Place of Presentation: Seoul National University, Seoul (Korea)
  • Year and Date: 2009-11-20
• [Presentation] Effect of Electrical Response and Nanostructure of Chiral Smectic Liquid-Crystalline Elastomers (2009)
  • Author(s): Y.H.Na
  • Organizer: SNU-HU Joint Symposium
  • Place of Presentation: SNU, Seoul, Korea
  • Year and Date: 2009-11-20
• [Presentation] キラルスメクチック液晶エラストマーの電場応答 (2009)
  • Author(s): 羅亮皓、久保田匠、氏家誠司、折原宏
  • Organizer: 第58回高分子討論会
  • Place of Presentation: 熊本大学(熊本)
• [Presentation] 非平衡定常状態におけるドロップレット分散相の電気粘性応答I (2009)
  • Author(s): 羅亮皓、折原宏
  • Organizer: 特定領域研究「非平衡ソフトマター物理学の創成」第4回領域研究会
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌)
• [Presentation] 非平衡定常状態におけるドロプレット分散相の電気粘性応答 I (2009)
  • Author(s): 羅亮皓
  • Organizer: 特定領域研究 非平衡ソフトマター物理学の創成 第4回領域研究会
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌市)
• [Presentation] 非平衡定常状態におけるドロプレット分散相の電気粘性応答 II (2009)
  • Author(s): 濱田篤志
  • Organizer: 特定領域研究 非平衡ソフトマター物理学の創成 第4回領域研究会
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌市)
• [Presentation] せん断流下での非相用高分子ブレンドのステップ電場に対する過渡応答 (2009)
  • Author(s): 西本裕樹
  • Organizer: 特定領域研究 非平衡ソフトマター物理学の創成 第4回領域研究会
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌市)
• [Presentation] 電場下における非相溶高分子ブレンドの構造形成 (2009)
  • Author(s): 會田航平
  • Organizer: 特定領域研究 非平衡ソフトマター物理学の創成 第4回領域研究会
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌市)
• [Presentation] キラルスメクチック液晶エラストマーの電場応答 (2009)
  • Author(s): 羅亮皓
  • Organizer: 第58回高分子討論会
  • Place of Presentation: 熊本大学(熊本市)
• [Presentation] 電場下における非相溶高分子ブレンドの構造形成 (2009)
  • Author(s): 會田航平
  • Organizer: 第57回レオロジー討論会
  • Place of Presentation: 宇部全日空ホテル(宇部市)
• [Presentation] 電場下における非相溶高分子ブレンドのレオロジー (2009)
  • Author(s): 宮岸暁良
  • Organizer: 第57回レオロジー討論会
  • Place of Presentation: 宇部全日空ホテル(宇部市)
• [Presentation] せん断流下におけるレーザートラップされた微粒子のブラウン運動 (2009)
  • Author(s): 奥村俊介
  • Organizer: 第57回レオロジー討論会
  • Place of Presentation: 宇部全日空ホテル(宇部市)
• [Presentation] 定せん断流下におけるネマチック液晶の電場応答 (2009)
  • Author(s): 瀧上雄太
  • Organizer: 第57回レオロジー討論会
  • Place of Presentation: 宇部全日空ホテル(宇部市)
• [Presentation] 電場下における非相溶高分子ブレンドのレオロジー (2009)
  • Author(s): 宮岸暁良
  • Organizer: 特定領域研究 非平衡ソフトマター物理学の創成 第3回公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 京都大学(京都市)
• [Presentation] 定せん断流下におけるネマチック液晶の電場応答 (2009)
  • Author(s): 瀧上雄太
  • Organizer: 特定領域研究 非平衡ソフトマター物理学の創成 第3回公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 京都大学(京都市)