2013 Fiscal Year Research-status Report
環境応答性機能を発現する液滴挙動のメカニズムの解明
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24656469
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
岡野 泰則 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (90204007)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伴 貴彦 大阪大学, 基礎工学研究科, 講師 (60454485)
高木 洋平 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (40435772)
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| Keywords | Marangoni効果 / Korteweg効果 / 脱濡れ効果 / ソフトマター / 自己組織化 / 環境応答性機能 |
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| Research Abstract |
キューリー・プリゴジンの原理が破れる要因として、Marangoni効果の場合は、界面吸着量のダイナミクスにおける対流項が主因であり、Korteweg効果においては、化学ポテンシャルの非線形性が主因であることが、実験、解析、およびシミュレーションによって分かった。
Marangoni効果によって指向性が生じるメカニズムを解明するために、ターゲット物質の存在下における、pH 応答型自走液滴の運動挙動の変化を実験的に検証し、高機能化を目指して液滴自身に取り込まれたターゲット物質であるレアアースの定量分析を行った。
4種類のレアアースを用いて検証を行った結果、走化性指標が90％以上という非常に高い値を示した物質はジスプロシウムであることがわかった。平衡および非平衡時における各界面の界面張力の測定を実測することにより、Marangoni応力の低下を誘発することによる非対称性流れ場の発生が指向性の主因であることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Marangoni応力の起源として、非平衡時における界面物質の非線形挙動が重要であることを実証し、線形安定性解析による理論値と実験結果が良好な一致を示すことができたため。Korteweg効果に関して、液滴内外の対称性の自発的な破れを実験的およびシミュレーションにおいて実証することができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
走化性を誘引する物質を用いた非平衡状態における界面レオロジー特性および物質移動特性を定量的に測定し、指向性の起源を特定する。
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