Network Structure Formation and Stress Propagation in Colloidal Gels"

• Project/Area Number: 25K00967
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13040:Biophysics, chemical physics and soft matter physics-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 荒木 武昭 京都大学, 理学研究科, 准教授 (20332596)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 古川 亮 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (20508139) ; 岩下 靖孝 京都産業大学, 理学部, 教授 (50552494)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥25,740,000 (Direct Cost: ¥19,800,000、Indirect Cost: ¥5,940,000); Fiscal Year 2028: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2027: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2026: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2025: ¥13,780,000 (Direct Cost: ¥10,600,000、Indirect Cost: ¥3,180,000)
• Keywords: コロイドゲル / ネットワーク構造 / 流体力学的相互作用 / 応力伝搬機構

Outline of Research at the Start

コロイドゲルは、コロイド粒子が引力相互作用により局所的に凝集しつつ、空間的に連結した疎なネットワーク構造を形成した状態であり、医薬、食品、材料など多様な分野で利用されている。その物性は形成過程に依存し、非平衡状態であるため平衡論的な予測が難しい。特に、ゲルの力学物性は粒子レベルのミクロな特徴だけでなく、メソからマクロに至るネットワーク構造の詳細に強く影響される。本研究では、コロイドゲルの多様な物性とミクロな因子をつなぐ中間階層としてメソスケール構造に着目し、その形成機構と、それに密接に関係する応力伝搬のメカニズムを、数値シミュレーションと実験の協働により解明することを目的とする。