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Statistical-mechanical study on anisotropic gel formation process based on motion of the phase boundary and its application

Research Project

Project/Area Number 23540475
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Biophysics/Chemical physics
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

YAMAMOTO TAKAO  群馬大学, 理工学研究院, 教授 (80200814)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) DOBASHI Toshiaki  群馬大学, 理工学研究院, 教授 (30155626)
Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords異方性ゲル / 熱力学的不安定性 / moving boundary描像 / 拡散律速 / 界面律速 / 乾燥 / 透析 / マイクロレオロジー / ダイナミックス遷移 / 緩和ダイナミックス / 界面エネルギー律速 / moving boundary picture / ゲルー異方性ゲル転移 / 潮汐力 / Moving Boundary描像 / 高分子濃厚溶液 / スケーリング則
Research Abstract

We studied the processes of the anisotropic gelation of the polymer solutions by drying and dialysis, focusing attention on motion of the sol-gel phase boundary. It was found that thermodynamic instability at the phase boundary induces the anisotropic gelation. The orientation dynamics of the polymers in the thermodynamically-unstable state was constructed. The generalized moving boundary (GMB) picture expressing the gelation process induced by both the inflow and the outflow ions was constructed and a new method for controlling the gelation process on the basis of the GMB picture was developed. We developed an idea giving a unified understanding of the two types of the gelation dynamics, the diffusion limited dynamics for dialysis gelation and the interface energy limited dynamics for drying gelation on the basis of the rate of the thermodynamic destabilization.

Report

(4 results)
  • 2013 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2012 Research-status Report
  • 2011 Research-status Report
  • Research Products

    (38 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 1 results) Presentation (29 results)

  • [Journal Article] Effect of Concentration Fluctuation of Solution to Membrane Fluctuation in Multi Lipid-bilayer Membrane System2013

    • Author(s)
      K. Shimoda and T. Yamamoto
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings

      Volume: 1518 Pages: 440-443

    • DOI

      10.1063/1.4794611

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      Takao Yamamoto, Kazunori Shimoda and Yukihito Iwamoto
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 82 Issue: 2 Pages: 24602-24602

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.024602

    • NAID

      40019576121

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      Soft Materials

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 36-41

    • DOI

      10.1080/1539445x.2012.735316

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      Biomacromolecules

      Volume: Vol.13 Issue: 1 Pages: 29-39

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      群馬大学
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Published: 2011-08-05   Modified: 2019-07-29  

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