• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2022 Fiscal Year Annual Research Report

磁性コロイドの外場応答ジャミング・ライク転移と硬軟プログラミング材料の創製

Research Project

Project/Area Number 21H01637
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

阿部 浩也  大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (50346136)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 名嘉 節  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主席研究員 (30344089)
鈴木 義和  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (40357281)
佐藤 和好  群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (40437299)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords磁性粒子 / 形状制御 / 磁気粘性効果
Outline of Annual Research Achievements

硬さと柔らかさの両方を兼ね備え、状況に応じて硬軟が等温可逆的に変化する材料は人間共存型ロボットをはじめとして様々な応用が期待される。この候補材料として、磁性粒子を機能発現の要素とする濃厚系磁性コロイドの開発に取り組む。磁性コロイドは無磁場下では流動性を示し「柔らかさ」を呈する。一方、磁場を印加すると磁性粒子が一斉に磁場の向きに配列しようとするが、粒子濃度が高いため粒子同士が絡み合って動けなくなり、磁性コロイドが固化すると予想した(ここではこの現象をジャミング・ライク転移と定義した)。このときの「硬さ」は粒子濃度や磁場強度に加えて多面体の形状に依存する。これらのパラメータと「硬さ」との関係を明らかにするとともに、人が感じる硬軟をプログラムできるコロイド材料の創製を目指す
本年度はR3年度に合成したマグネタイト磁性粒子を用いて、磁性コロイドの作製およびジャミング・ライク転移に関する実験を行うことを目的とした。ここではR3年度に合成に成功した球状磁性粒子と8面体磁性粒子を用いて、磁場で誘起する磁性コロイドの固化現象に対する粒子形状の効果を調べた。調査の結果、粒子形状は低粒子濃度ではほとんど効果が無かった。また、濃厚系磁性コロイドの分散性評価の結果、無磁場下での分散性に予期しなかったばらつきがみられた。そこで、濃厚系磁性コロイド調製実験および分散性評価を追加して実施した。さらに、粒子形状を制御した磁性粒子だけでなく、多元素の組み合わせからなる磁性粒子も合成した。多元素の組み合わせからなる磁性粒子はフェリ磁性を示した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

R3年度に合成した多面体の磁性粒子を高濃度にコロイド分散する技術の開発を行った。しかし、濃厚系磁性コロイドの分散性評価の結果、無磁場下での分散性に予期しなかったばらつきがみられた。研究遂行上、この現象の原因を追究することが不可欠であった。そこで、濃厚系磁性コロイド調製実験および分散性評価を追加して実施し、再実験結果を評価する必要が生じた。このため、研究計画にやや遅れが生じた。

Strategy for Future Research Activity

濃厚系磁性コロイド調製実験および分散性評価を追加して実施したため、研究計画にやや遅れが生じた。追加実施後は、同じ評価系を用いて、濃厚系磁性コロイドの実験系は硬軟プログラミング材料の評価を迅速に行う。また、当初予定の磁性粒子の形状制御に加えて組成の制御も試み、磁性粒子の物理的および化学的な構造制御による磁性コロイドの外場応答ジャミング・ライク転移を調べる。

  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Defective multi-element hydroxides nanosheets for rapid removal of anionic organic dyes from water and oxygen evolution reaction2023

    • Author(s)
      F. Li, N. Kannari, J. Maruyama, K. Sato, H. Abe
    • Journal Title

      Journal of Hazardous Materials

      Volume: 447 Pages: 130803

    • DOI

      10.1016/j.jhazmat.2023.130803

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bottom-up synthesis of 2D layered high-entropy transition metal hydroxides2022

    • Author(s)
      Fei Li, Shi-Kuan Sun, Yinjuan Chen, Takashi Naka, Takeshi Hashishin, Jun Maruyama, Hiroya Abe
    • Journal Title

      Nanoscale Advances

      Volume: 4 Pages: 2468-2478

    • DOI

      10.1039/D1NA00871D

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Slow spin dynamics in a CoM2O4 A-site spinel (M=Al, Ga, and Rh)2022

    • Author(s)
      T. Naka, T. Nakane, J. Valenta, H. Mamiya, S. Ishii, M. Nakayama, H. Abe, T. Togashi, T. Uchikoshi
    • Journal Title

      Journal of Physics Communications

      Volume: 6 Pages: 055001

    • DOI

      10.1088/2399-6528/ac6931

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Useful High-Entropy Source on Spinel Oxides for Gas Detection2022

    • Author(s)
      Takeshi Hashishin, Haruka Taniguch,i Fei Li, Hiroya Abe
    • Journal Title

      Sensors

      Volume: 22 Pages: 4233-4245

    • DOI

      10.3390/s22114233

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sintering of high-entropy nanoparticles obtained by polyol process: A case study of (La0.2Y0.2Nd0.2Sm0.2Gd0.2)2Ce2O7-δ2022

    • Author(s)
      Fei Li, Guo-Jun Zhang, Hiroya Abe
    • Journal Title

      Journal of the European ceramic Society

      Volume: 42 Pages: 7538-7545

    • DOI

      10.1016/j.jeurceramsoc.2022.09.023

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ダイレクトライティングのためのナノ・マイクロ粒子合成2022

    • Author(s)
      阿部 浩也, 李 飛, 佐藤 和好
    • Journal Title

      スマートプロセス学会誌

      Volume: 11 Pages: 148-152.

  • [Presentation] 磁性コロイドの分散構造と磁場応答レオロジー2023

    • Author(s)
      阿部浩也
    • Organizer
      低温工学・超電導学会「時空間変調磁場の制御と応用に関する調査研究会」
    • Invited
  • [Presentation] Bottom-up Synthesis of 2D Layered High-Entropy Transition Metal Hydroxides2022

    • Author(s)
      F. Li, T. Hashishin, J. Maruyama and H. Abe
    • Organizer
      The 6th Int. Symp. on Visualization in Joining & Welding Science (Visual-JW), Osaka (2022.10.25-26)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Green Synthesis of Sliver Nanoparticles and Their Calorimetric Sensing2022

    • Author(s)
      M. Uemura, Y. Yagi, K. Yoshida, F. Li and H. Abe
    • Organizer
      The 6th Int. Symp. on Visualization in Joining & Welding Science (Visual-JW), Osaka (2022.10.25-26)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis of High-Entropy (La0.2Y0.2Nd0.2Sm0.2Gd0.2)2Ce2O7-δ Nanoparticles by Polyol Process and Their Sintering Behavior2022

    • Author(s)
      F. Li, G. Zhang and H. Abe
    • Organizer
      (一社)スマートプロセス学会 2022年度学術講演会, 大阪 (2022.11.15)
  • [Presentation] ポリオールプロセスによる(水)酸化物粒子の構造多様性/多元素化設計2022

    • Author(s)
      阿部 浩也, 李 飛
    • Organizer
      日本セラミックス協会 第35回秋季シンポジウム(2022年度), 徳島 (2022.9.14-16)
    • Invited
  • [Remarks]

    • URL

      https://www.jwri.osaka-u.ac.jp/research/research04_5.html

URL: 

Published: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi