2022 Fiscal Year Annual Research Report
Study of dynamical properties of foams
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20H01874
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
栗田 玲 東京都立大学, 理学研究科, 教授 (20579908)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 泡沫 / ジャミング / 非平衡 / ソフトマター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
泡沫とは液体中に気泡が内包されている状態のことをいい，構成成分は液体と気体という流体だけであるにも関わらず，弾性的な性質を持ち形状を保つことがで きる.このような系をジャミング系という.ジャミング系は泡沫以外にもエマルジョンや粉体，高分子ゲルなどが含まれ，食品や洗剤，化粧品，消化剤，製造過 程 から生体細胞内まで様々な場面でみることができる.その中でも泡沫は液体分率に依存して多彩な性質を有する.液体分率が小さい時は強い吸水性や吸油性を 示 し，液体分率が大きくなると流動性を示すようになる.ミクロな内部構造変化がマクロの変形や弾性に影響する複雑な現象のため，泡沫の動的性質もよくわ かっ ていない.このように泡沫の有用性にも関わらず，多くの現象の物理的起源は未解明なままであった. 本研究課題では，泡沫の基板上への塗り広げ挙動や泡沫への液体の浸透ダイナミクスについて，調べた．塗り広げ挙動では，塗り広げ速度の遅い方から，均一な塗り広げ，泡沫の滑り（塗り広げられない），不均一な塗り広げ，という３つのパターンが現れることがわかった．基板の濡れ性を変えると，均一な塗り広げパターンが消えることもわかり，基板との関係性が重要である．このことを考慮して，理論を構築することに成功した．この理論は，泡沫に限ったものではなく，ソフトジャミング系で用いることができる普遍的な理論であるため，エマルジョン系やコロイド系などにも応用することができる．泡沫の液体浸透ダイナミクスでは，通常の毛管上昇と異なり，２段階的に浸透している様子が観察された．
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| Research Progress Status |
令和4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 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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