2017 Fiscal Year Annual Research Report
Intermediate Structures between Lamellar and Onion Phases under Shear Flow and Long-range Orientational Order
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15H03711
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
加藤 直 首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (30142003)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川端 庸平 首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (50347267)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ソフトマター物理 / 界面活性剤 / X線小角散乱 / 光散乱 / レオロジー / リオトロピック液晶 / 膜 / ベシクル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
界面活性剤ラメラ相がずり流動場によりオニオン相に転移する現象は、多くの研究者の注目を集めているが，オニオン相の形成条件や転移機構については不明の点が多い。我々は以前，非イオン界面活性剤C14E5と水の２成分系において，ずり流動場下の温度変化に伴うラメラ→オニオン→ラメラ転移を初めて見出し，オニオン相の形成条件解明に大きく貢献した。本研究では，ずり応力/小角光散乱同時測定（rheo-SALS）と高輝度X線ビームを用いたrheo-SAXS測定により，ラメラ/オニオン中間構造を解明することを目的の１つとした。
29年度は、① 27年度に製作したSAXS/SALS共用の少量試料用二重円筒セルを，放射光科学研究施設（PF）BL-15A2に設置し，C14E5/水系ラメラ相のrheo-SAXS測定を行った。28年度の実験により，ラメラとオニオンの中間のずり速度領域において，shear thickening領域が二箇所（Ⅰ，Ⅱとする）あり，その間にshear thinning領域が存在することを見出している。今回の測定の結果，Iより低いずり速度領域ではneutral（A），flow（B），速度勾配（C）各方向の回折強度はC >> A >> Bの関係にあるのに対して，ⅠとⅡの間では，C ～ A >> Bとなり，棒状の多重膜ベシクルが，定常状態として存在することが示唆された。回折強度の方位角依存性から棒の軸比を見積もった結果，ずり速度上昇と共に約5から1（オニオン相）に減少した。② 28年度に制作したrheo-SALS装置を用い，同一の試料セルで測定を行った結果，IとⅡの間ではneutral方向に広がったSALSパターンが観測された。ずり速度上昇に伴いneutral方向の広がりの減少と，flow方向の広がりの微増が見られ，①のrheo-SAXSの解析結果と矛盾しないことがわかった。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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