2004 Fiscal Year Annual Research Report
MHzリプロンの実時間直接測定による液体表面ダイナミクスの高速観察
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15360035
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
酒井 啓司 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (00215584)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高木 堅志郎 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90013218)
美谷 周二朗 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (10334369)
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| Keywords | リプロン / 界面活性剤 / ラングミュア膜 / 2次元相転移 / 光散乱 / 迅速測定 / 分子吸着 |
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| Research Abstract |
本研究は、液体表面のランダム波動現象を実時間測定してこれを数値演算処理することで、1ms以下の時間オーダーで刻々変化する表面ダイナミクス測定を行う超高速リプロン光散乱装置を開発すること、またこれを用いて表面吸着分子膜の形成・崩壊過程や生体膜モデルとしての分子膜の刺激応答・伝達過程を明らかにする新たな高速表面現象研究の領域を切り拓くことを目的とする。
本年度はこれまでに我々が開発したリプロン光散乱測定システムの検出感度を大幅に向上させた。高出力レーザーの導入、信号処理システムの高性能化によって、0.1msecの時間分解測定を可能にする新しい表面・界面の高速現象解析装置を作製した。これは従来の表面張力測定の時間分解能を1000倍以上向上させる成果であり、これによって実用濃度の界面活性剤溶液について、分子吸着などの動的過程により刻々変化してゆく表面の動的過程を実時間で測定することが可能となった。
この装置を用いてミリスチン酸ナトリウムなど典型的な界面活性剤物質が表面に吸着して単分子層を形成する過程をリアルタイムで追跡した。その結果、その吸着緩和時間はこれまで考えられていたような分子拡散が律速となるものではなく、表面近傍に形成されたポテンシャル障壁によっても影響を受けていることが明らかとなった。また神経軸策や生体膜における情報伝達のモデルとされている界面電位振動現象について、界面反応に伴う表面エネルギーの高速応答現象の測定を行った。
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