2006 Fiscal Year Annual Research Report
ソフトマターにおける連鎖構造・ネットワーク構造のダイナミクスとレオロジー
| Project Area | Creation of non-equilibrium soft matter physics: Structure and dynamics of mesoscopic systems |
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18068003
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
滝本 淳一 山形大学, 工学部, 教授 (50261714)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
香田 智則 山形大学, 工学部, 助教授 (60261715)
谷口 貴志 山形大学, 工学部, 助教授 (60293669)
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| Keywords | 高分子レオロジー / スリップリンクモデル / 伸張粘度 / 磁性ゲル / ディスコティック液晶 / 会合性液晶 / 磁気弾性効果 |
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| Research Abstract |
1.絡み合った高分子のダイナミクス(永続的連鎖構造の一時的ネットワーク):スリップリンクモデルによるレオロジー予測手法の開発・改良と実験との比較検証を進めている。
(1)単分散系の伸張粘度の定常値をシミュレーションし,粘度がひずみ速度の-1/2乗に比例するという実験結果を,狭いひずみ速度範囲では再現できることを示した。
(2)ずり流動開始時の粘度・法線応力の時間変化をシミュレーションし,実験と比較した。ずり応力,第一法線応力差はおよそ実験と一致するが,第二法線応力差については,分子鎖内のセグメント運動と絡み合い点での力学バランスを取り入れても,まだ実験との一致は良くない。
2.磁性ゲルの負の磁気弾性効果:高分子の永続的ネットワークであるゲル中に磁性体粒子を分散させると,粒子が一時的なネットワークを作る。そこに磁場により粒子のネットワークが壊され,弾性率が減少する負の磁気弾性効果を見出し,そのメカニズムを考察した。
3.平板分子系の一次的連鎖構造
(1)分子間に剛体斥力のみが働く系の相図をモンテカルロ法により求めるため,理想気体と剛体系を連続的に結ぶパラメタを導入し,剛体系の自由エネルギーを評価する手法を考案した。しかし,パラメタに関して大きな不連続が生じる場合は改良が必要である。
(b)分子間に引力が存在して会合体(一時的連鎖構造)を生じる系について,会合体のサイズと配向の分布関数を用いたダイナミクスの定式化を行っている。今年度は会合体サイズが長・単の二様分布を持つ場合を調べ,長成分が微量の場合,ずり流動下で,長成分はTumbling運動,単成分はWagging運動をする場合があることなどを見出した。
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