2010 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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| Project/Area Number |
18068003
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
瀧本 淳一 山形大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50261714)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
香田 智則 山形大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (60261715)
谷口 貴志 京都大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (60293669)
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| Keywords | 相分離 / 脂質二重膜 / 会合性高分子 / 環動ゲル / 線形粘弾性 / 剛体分子 / 流動誘起配向 / モンテカルロ法 |
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| Research Abstract |
一時的ネットワーク構造として分子鎖上に多数の会合基を持つ会合性高分子を調べ、線形粘弾性を1本鎖モデルの範囲で厳密に計算する手法を開発して適用した。特に1本当たりで会合している基が多い場合、新しいラウス緩和が現れることを定量的に示した。これは二様分布を持つ絡み合い高分子でも見られる一般的な緩和モードと考えられる。
永続的ネットワークの例として優れた力学物性を持つことで注目されている環動ゲルを取り上げてモデル化した。未架橋の環状分子の並進エントロピーを考慮すると応力ひずみ曲線が化学ゲルの挙動に近づくことなどを示した。
一時的な連鎖構造として、種々の形状の剛体粒子系が流動下で示す構造を、我々の開発した流動を考慮したモンテカルロ法により検討した。棒状分子の場合、流動誘起のネマティック配向が生じ、流動配向角がずり速度に依存しないという現象を説明できる事が分かった。一方板状分子の場合、層間の分子対のカラム的な構造の存在を示した。
二成分脂質膜の膜モデルを構築し、一相状態で浸透圧差を制御した数値計算を行い、平衡形態として(1)赤血球形と(2)繭形のベシクルを得た。その状態を初期状態として相分離が起こる温度に急冷した系の数値計算の結果は今井グループの実験結果を再現し、実験で観測された現象の起源が膜の局所組成に依存した膜弾性と膜の変形ダイナミクスの結合によるものであることを明らかにした。
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