2021 Fiscal Year Annual Research Report
ソフトマターの亀裂進展における速度ジャンプのメカニズムの解明
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19K14672
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
作道 直幸 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任講師 (50635555)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 速度ジャンプ / 破壊力学 / 可解モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 亀裂進展速度ジャンプの研究
1-a. ゴムの亀裂進展速度ジャンプのメカニズムに関して、実験と数値シミュレーションによる実証を行い、原著論文をPhys. Rev. Materials誌から出版した。この成果はwebメディア等で広く紹介され、招待講演にて発表した。1-b. 三分岐と四分岐の網目構造を持つ高分子ゲルの破壊挙動の違いに関する研究成果について、原著論文をScience Advance誌から出版した。この成果について、テレビ東京の「テレ東BIZ」で取り上げられ、Youtubeで5万回以上再生された。1-c. シート状の生体材料における速度ジャンプについて、他大学と共同研究を行い、原著論文を執筆中である。1-d. 高分子ゲルの亀裂進展挙動について、偏光高速度カメラを用いた解析を行い、網目の均一性が極めて高い高分子ゲルにおいては、線形弾性破壊力学と非常に良くあう理想的な破壊挙動を見せることがわかった。結果は、学会等で発表した。1-e. 亀裂進展速度ジャンプの招待総説を単著で執筆した。
2. 高分子ゲルの基礎的な物性値に関する研究
2-a. 線形弾性の先行研究を、最近我々が発見した「負のエネルギー弾性」の観点から再解釈する総説をPolymer Journal誌から出版した。2-b. 高分子ゲルが溶媒中で膨潤する速度について、負のエネルギー弾性と同様の法則を発見し、原著論文をPhys. Rev. Lett. 誌から出版した。この成果は、webメディア等で広く紹介された。2-c. 高分子ゲルの負のエネルギー弾性の発生メカニズムを、自己回避ウォークを用いて説明した。原著論文を学術誌に投稿し、プレプリントサーバーで公開した。2-d. 希薄条件化では、ゲルがゲル・ゲル相分離を起こし、共連続構造を示すという研究成果について、原著論文を学術誌に投稿し、プレプリントサーバーで公開した。
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[Journal Article] Percolation induced gel-gel phase separation in a dilute polymer network2022
Author(s)
Shohei Ishikawa, Yasuhide Iwanaga, Takashi Uneyama, Xiang Li, Hironori Hojo, Ikuo Fujinaga, Takuya Katashima, Taku Saito, Ungil Chung, Naoyuki Sakumichi, Takamasa Sakai
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Journal Title
arXiv:2202.09754
Volume: 2202
Pages: 9754
DOI
Open Access
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