2015 Fiscal Year Research-status Report
Determination and control of the forces at deformable interfaces and the effect of particle adsorption
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26420699
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
マクナミー キャシー 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (40504551)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 粒子作製 / MPIAを用いたフォース測定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エマルションで安定化された粒子にミクロ粒子が衝突する効果を、気-pH2水溶液界面におけるTiO2粒子のラングミュア膜と液相中のカンチレバーに装着したTiO2粒子(プローブ)を用いて検討した。直径が75 nm, 300 nm, 3000 nm および 10000 nm のTiO2粒子を用い、界面の物理的特性に及ぼす大きさの影響を評価した。Monolayer Particle Interaction Apparatus を用いて、粒子膜の表面圧-面積等温線を測定した。同時に、衝突粒子として働く液相中のTiO2粒子(直径3000 nm)を用いて、様々な表面圧時の粒子膜との間に働く力を測定した。粒子膜とプローブ間の付着力は表面圧の増加に伴い減少した。pH2水溶液中ではTiO2粒子が正に帯電していることを考えると、この結果は水溶液表面をカバーする粒子の割合の増加は電荷密度の増加につながり、結果として反発力を増加させたためと説明できる。直径が3000 nmよりも小さな粒子に対しては、粒子膜の堅さは表面圧の増加に伴い減少する傾向を示した。このことは表面圧の増加に伴う界面張力の現象により合理的に説明される。しかし、直径10000 nmの粒子については、表面圧の増加に伴い堅さも増加した。 この結果は、気-水界面に密に充填された大きな粒子間に働く強い毛管力により説明される。
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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
H27年度にて計画した実験内容はすべて遂行し、必要となる情報を得ることができたため。
エマルションで安定化された粒子にミクロ粒子が衝突する効果から、ミクロ粒子を安定する方法が分かるようになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
粒子が吸着した柔らかい界面に物理的特性に影響をおよぼす相互作用力および要因を解明する(H28年度)。
(1)H28年度：Particle surface chemistry effect
粒子が吸着した柔らかい界面の物理的特性に影響をおよぼす相互作用力および要因を解明する。特に、粒子表面の化学的性質が及ぼす影響に焦点を絞り研究を遂行する。具体的には、様々な表面組成の粒子に対して、気―液界面および液相に存在する粒子間に働く力をMPIAにて測定する。特に、気―液界面での粒子膜に液相から粒子が衝突する速度、気―液界面での粒子膜に液相から粒子が衝突する時の強さ、および気―液界面での粒子膜に液相から粒子が衝突する頻度の影響を詳細に検討する。
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