Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
コレステリック・ブルー相は、欠陥が三次元周期構造を持つユニークな液晶相である。すでに、ブルー相の線形弾性率が欠陥ネットワークの周期により決まることが明らかにされている。他方、シミュレーションからは、せん断を加えることにより欠陥ネットワークの破断・再結合が生じ、欠陥の規則的な周期構造が無秩序なネットワーク構造へと転移することが示唆されている。この結果に触発され、せん断変形印加後に線形粘弾性挙動を測定すると、せん断により弾性率が増大することを見出した。せん断による弾性率の増大現象は、欠陥ネットワークの組み替えと関係があると考え、欠陥ネットワーク構造に着目しつつレオロジー計測を実施することとした。異なる周期構造を持つブルー相のレオロジー特性を明らかにしつつ、欠陥構造変化との因果関係を探ることにより、欠陥が関与するレオロジー体系の構築を目指す。ブルー相IIIは、周期性を持たない無秩序な欠陥ネットワーク構造を持つ。ブルー相IとIIに加え、ブルー相IIIのレオロジー特性を詳細に調べた。その結果、ブルー相IIIはある特定の温度領域においてのみ、シアシックニング現象を示すことを見出した。シアシックニング現象のメカニズムを解明するために、大振幅振動実験を行い波形解析を実施した。第３高調波がシアシックニングを生み出す原因であることがわかった。欠陥構造を評価するために、ゲスト分子として量子ドットを液晶中に導入し、間接的な欠陥構造の可視化を試みた。球状の量子ドットは液晶分子の配向場を局所的に乱すため、等方相では均一に分散されるが、液晶相では欠陥内に凝集される。この性質を利用し欠陥を間接的に可視化する。可視化手法には、全反射照明蛍光顕微鏡を、観察手法にはRemote Recontrol法を採用し光学系を構築した。今後、これらの証明系と観察系を用い、詳細な構造観察を進めていく。
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2019 2018 Other
All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results, Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results, Invited: 3 results) Remarks (1 results)
Journal of Biorheology
Volume: 33 Issue: 1 Pages: 8-12
10.17106/jbr.33.8
130007674884
Phys. Rev. E
Volume: 101 Issue: 2 Pages: 1-10
10.1103/physreve.101.022702
Fluids
Volume: 3 Issue: 2 Pages: 34-34
10.3390/fluids3020034
Journal of Physical Society of Japan
Volume: 87 Issue: 5 Pages: 054005-054005
10.7566/jpsj.87.054005
210000134813
http://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/MOLPHY/home/sr.html
