2022 Fiscal Year Final Research Report
Local dynamical response of inhomogeneous non-equilibrium soft matter systems studied by micro-imaging methods.
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20H01873
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 13040:Biophysics, chemical physics and soft matter physics-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | マイクロレオロジー / ホログラフィック顕微鏡 / 差分動的顕微鏡 / アクティブ流体 / アクティブ粒子 |
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we obtained spatio-temporal information of nonequilibrium soft matter at the mesoscopic scale using a new analytical method of microscopic images. By holographic microscopy, which enables simultaneous three-dimensional tracking of multiple particles from holographic images of the particles under coherent light, we realized a measurement of spatial variation of the local response. We also measured mesoscopic fluctuation dynamics of soft matter using differential dynamic microscopy, which obtains local information on a wide range of time and spatial scales from time correlations of microscopic images. We also succeeded in obtaining new knowledge on the dynamics of active fluids and dispersion of active particles using these techniques.
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| Free Research Field |
物性物理学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
顕微鏡画像を用いてソフトマター複雑流体の局所力学物性やその空間分布に関する情報を得る新規手法の開発を行い、通常、高価かつ特殊な測定装置を用いて得られる情報と同等の情報を得ることに成功した。また、実空間測定の利点を生かして、力学物性の空間分布に関する情報を得られた点で学術的な意義がある。また、ヤヌス粒子や液晶液滴等の特徴あるコロイド分散系を電場や光を用いて駆動することでアクティブ粒子系を実験的に実現し、局所力学駆動された複雑流体を作成した点でも意義がある。本研究で得られた知見は、今後これらを用いたデバイスや機能性材料設計の指針を与えるとともに、制御可能なモデル非平衡平衡系を実現した意義がある。
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