2008 Fiscal Year Annual Research Report
ゲスト成分が誘起するソフトマターメソ構造の相転移ダイナミクス
| Project Area | Creation of non-equilibrium soft matter physics: Structure and dynamics of mesoscopic systems |
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| Project/Area Number |
18068007
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| Research Institution | Ochanomizu University |
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Principal Investigator |
今井 正幸 Ochanomizu University, 大学院・人間文化創成科学研究科, 教授 (60251485)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 肇 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (60159019)
奥村 剛 お茶の水女子大学, 大学院・人間文化創成科学研究科, 教授 (80271500)
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| Keywords | ソフトマター / モデル生体膜 / 両親媒性分子膜とコロイド複合系 / 構造化表面 / 接着 / 両親媒性分子膜と高分子複合系 / 濡れ転移 / シミュレーション |
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| Research Abstract |
本グループは、異種なソフトマターを混合するなど系をエキゾチックな状態において、その状態で観察される特異な現象の理解とそれを用いたメソ構造の制御を目指すものである。以下の3つのテーマについて研究を進めた。
(1) 多成分ベシクルの相分離と脂質分子の自発曲率と結合させると、ベシクル同士の接着や孔形成など生体膜がもつ機能的な変形が再現できる事を明らかにした。特に孔形成の場合、孔の淵を通って脂質分子の上下膜間の移動が可能になり、非対称膜が形成されるなど、生体に近い機能をモデル膜に付与することができ、その物理モデルの構築に成功した。
(2) クサビセル中のラメラ相では、相転移開始後からラメラ相形成のキネティクスに起因した階段状の線欠陥が形成されるが、非常に長い時間にわたり弾性エネルギーを下げるために欠陥構造の幾何学的組み換えが起きるが、このような欠陥パターンの時間変化の素過程を明らかにすることに成功した。また、コロイド系のゲル化過程における局所構造形成と非エルゴート転移の関係を一粒子レベルでの解析により初めて明らかにすることに成功した。
(3) 微細構造を持つ表面上の液滴がどのように微視的接触状態間を転移するかについて研究を行った。「核生成・成長」シナリオを提唱し、どのような遷移形状変化を伴うべきかを理論的に予言した。その一部はすでに実験によってサポートされている。構造化基板への液体の浸透現象の動力学についても理論実験の両面から研究を行った。H20より構造化基板上での接触角履歴について基本的な理論の構築を進めている。
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