2015 Fiscal Year Annual Research Report
非平衡定常状態におけるソフトマターのゆらぎとレオロジー
| Project Area | Synergy of Fluctuation and Structure:Foundation of Universal Laws in Nonequilibrium Systems |
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| Project/Area Number |
25103006
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
折原 宏 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30177307)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長屋 智之 大分大学, 工学部, 教授 (00228058)
中垣 俊之 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (70300887) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | ソフトマター物理 / 非平衡ゆらぎ / レオロジー / せん断流 / 液晶 / 非ニュートン流体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．「ネマチック液晶における電場誘起の流動配向状態」：せん断流およびdc電場下におけるネマチック液晶に弱いac電場を印加したときの応力の応答を測定した。dc電場を変えると応答が異なる二つの状態（流動配向状態と非配向状態）が明瞭に観測された。前者の状態では液晶の配向ベクトルがせん断面内にあるのに対し、後者ではこの面から外れている。dc電場を印加すると非配向状態は配向状態へと変化させることができる。配向状態から非配向状態の転移において応力応答が増大し、緩和時間が長くなることを見出した。流動配向状態における実験結果をレスリー・エリクセン理論に基づいて議論した。
２．「液晶電気対流中における自己集合コロイド粒子の時空間構造の直接観察」：非平衡条件下におかれたソフトマターにとって、その時空間のダイナミクスを調べることは極めて重要である。本研究では共焦点レーザー走査顕微鏡を用いることにより、液晶電気対流中におけるコロイド粒子の運動を三次元的に直接観察した。とりわけ鎖状に繋がった粒子の芋虫運動を可視化することで、その持続的な運動が液晶の弾性力、電気泳動、電気対流の三つの効果によって可能となっていることを明らかにした。さらにコロイド粒子の表面処理の方法よって、運動がどのように変化するかについても示した。
３．「真正粘菌変形体のアメーバ運動におけるアロメトリースケーリング則」：変形体のサイズを、１００マイクロメートルから１０センチメートルまでかえて、移動速度、細胞形状、収縮リズムを測定した。（１）進行する変形体は先端部が最も厚く、後方に向かい指数関数的に減少する。細胞体型はサイズとともに変化し、小さいもの程、ずんぐりしている。（２）平均移動速度は、先端部の平均厚みに比例する。（３）収縮リズムの周期はサイズとともに対数関数的に増大する。以上のような特徴に基づき、変形体移動の数理モデルを提案した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度に引き続き、液晶、コロイド、生体物質を対象とし、非平衡ゆらぎと構造の関係を調べ、新たな現象を見出すとともにその物理的解明も進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本計画は順調に進んでいるので、本年度の交付申請書に沿って研究を行なう。問題点はない。
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Research Products
(17 results)
