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エバネッセント波光散乱装置の試作と界面における高分子粒子の特異挙動の解析

研究課題

研究課題/領域番号 07555300
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 高分子構造物性(含繊維)
研究機関京都大学

研究代表者

山岡 仁史  京都大学, 工学研究科, 教授 (80026004)

研究分担者 松本 幸三  京都大学, 工学研究科, 助手 (90273474)
松岡 秀樹  京都大学, 工学研究科, 助教授 (40165783)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
16,400千円 (直接経費: 16,400千円)
1997年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1996年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
1995年度: 11,100千円 (直接経費: 11,100千円)
キーワードエバネッセント波 / 光散乱 / 界面 / 相互作用 / 動的挙動 / エバネッセント / エバネッセント波光散乱顕微法 / 静電的相互作用 / 粒子-界面相互作用 / 相互作用ポテンシャル / 振動運動 / 侵入深度 / 表面修飾 / 高分子ラテックス / ラテックス / 全反射
研究概要

試作に成功したエバネッセント波光散乱顕微鏡(EVLSM)装置により、高分子粒子(ラテックス粒子やリポソームなど)とガラス界面および修飾ガラス界面間の相互作用ポテンシャルを直接決定することができる。すでに報告したように、系のイオン強度や粒子およびカラス表面の電気的性質の変化にともない、ポテンシャルの静電項が系統的に変化していく様子が明瞭に観察された。EVLSMによるポテンシャルの評価は、その強度が指数関数的に減衰しているエバネッセント場において、粒子が上下方向に振動運動する様子を検出する事に基づいているが、同時に水平面内で拡散運動することによる影響が問題であった。そこで、今年度は、従来は測定前後に手動で行っていたx-y移動を、EVLSM装置の試料ステージのx-y方向駆動系にステッピングモータを追加し、測定中に粒子を二次元面内で追尾できるシステムを構築し、性能の飛躍的向上を図った。粒子の位置は、モニター画面で確認し、測定中、常に測定領域中心に位置するよう、コントローラで目視により位置調整を行った。本システムによれば、除震台上に設置されたEVLSM装置に振動を与えることもなく、データの信頼性が向上した。
改良したEVLSMによる測定として、重水と軽水の混合比率を変化させた溶媒系におけるポリスチレンラテックス粒子-ガラス表面のポテンシャル測定を行い、外場である重力の影響を定量的に評価することを試みた。重水の割合が多いほど粒子と溶媒との密度差が小さくなり、重力項に基づくポテンシャルの長距離側直線部分の傾きが減少していく様子が極めて明確に観測された。また、最も重力の影響が少ない条件下では、相互作用に基づく反発力と重力による見かけの引力が形成するポテンシャル極小の位置が長距離側に移動していることわかり、粒子-界面間相互作用をより厳密に評価することが可能となった。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] H.Yamaoka: "Direct Evaluation of Dynamic Characteristics and Interaction Potential between Colloidal Particle and Glass Wall by Evanescent Wave Light Scattering Microscope Method" Colloid Polym.Sci.273. 1201-1205 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Matsuoka: "Rotational Diffusion of Ellipsoidal Latex Particles in Dispersion as Studied by Depolarized Dynamic Light Scattering" Colloids & Surfaces A. 109. 137-145 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Matsumoto: "Anionic Polymerization of 3-Methylenesilacyclobutanes and Reactivity of Poly(3-methylenesialbutane)s" Macromolecules. 30. 2524-2526 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yamaoka: "Direct Estimation of Interaction Potential between Phospholipid Liposome Particle and Glass Surface by Evanescent Wave Light Scattering Microscope Method" Colloids & Surfaces A. 139. 321-328 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Matsuoka: "Evaluation of Dynamic Property of Polymer Latex Particles interacting with Quartz Interface by Evanescent Wave Dynamic Light Scattering" Colloid Polym.Sci.276. 349-355 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yamaoka: "Direct Estimation of Interaction Potential between Polystyrene Latex Particle and Chemically Modified Glass Surface by Evanescent Wave Ligh Scattering Microscope Method" Coll.Polym.Sci.277. 130-135 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanimoto, H.Matsuoka, H.Yamaoka: "Direct Evaluation of Dynamic Characteristics and Interaction Potential between Colloidal Particle and Glass Wall by Evanescent Wave Light Scattering Microscope Method" Colloid Polym.Sci.273. 1201-1205 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Matsuoka, H.Morikawa, H.Yamaoka: "Rotational Diffusion of Ellipsoidal Latex Particle in Dispersion as studied by Depolarized Dynamic Light Scattering" Colloids & Surfaces A. 109. 137-145 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Matsumoto, K.Miyagawa, H.Yamaoka: "Anionic Polymerization of 3-Methylenesilacyclobutanes and Reactivity of Poly (3-methylenesialbutane) s" Macromolecules. 30. 2524-2526 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanimoto, K.Takahashi, H.Matsuoka, H.Yamaoka: "Direct Estimation of Interaction Potential between Phospholipid Liposome Particle and Glass Surface by Evanescent Wave Light scattering Microscope Method" Colloids & Surfaces A. 139. 321-328 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Matsuoka, H.Morikawa, S.Tanimoto, A.Kubota, H.Yamaoka: "Evaluation of the Dynamic Property of Polymer Latex Particles Intercting with Quartz Interface by Evanescent Wave Dynamic Light Scattering" Colloid Polym.Sci.276. 349-355 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanimoto, H.Matsuoka, H.Yamaoka: "Direct Estimation of Interaction Potential between polystyrene Latex Particle and Chemically Modified Glass Surface by Evanescent Wave Ligh scattering Microscope Method" Coll.Polym.Sci.277. 130-135 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yamaoka: "Anionic Polymerization of 3-Methylene-silacyclobutanes and Reactivity of Poly (3-methylenesilabutane) s," Macromolecules. 30. 2524-2526 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yamaoka: "Anionic Ring-Opening Polymeri-zation of Silacyclobutane Derivatives" J.Polym.Sci. : Pt.A : Polym.Chem.35. 3207-3216 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yamaoka: "X-ray Reflectivity Study of the Amphiphilic Polymer Assembly at Air-Water Interface" Proc.18th Riso Intern.Symp.Mater.Sci. 18. 437-442 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 山岡仁史: "エバネッセント波光散乱顕微法-高分子微粒子の運動をみる" 高分子. 46. 258-260 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yamaoka: "Synthesis and Characterization of Polysila-butane Having Oligo- (oxyethylene) phenyl Groups on the Silicon Atom" J.Polym.Sci. : Pt.A : Polym.Chem.36. 225-231 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Matsuoka: "Rotational Diffusion of Ellipsoidal Latex Particles in Dispersion as Studied by Depolarizes Dynamic Light Scattering." Colloids and Surfaces A. 109. 137-145 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sumaru: "Evaluation of the Counterion Distribution around Spherical Micelles in Solution by Small-angle Neutron Scattering." Phy.Rev.E. 54. 1744-1752 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sumaru: "Evaluation of Diatribution of Protons and Electrostatic Potential in Poly(allylamine hydrochloride) Solution by the pH Indicator Method." J.Phys.Chem.100. 790-796 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sumaru: "Exact Evaluation of Characteristic Protonation of Poly(vinylamine) in Aqueous Solution." J.Phys.Chem.100. 9000-9005 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Matsuoka: "An Exact Evaluation of Salt Concentration Dependence of Interparticle Distance in Colloidal Crystals by Ultra-small-angle X-ray Scattering.II" Langmuir. 12. 5588-5594 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 山岡仁史: "シラシクロブタン誘導体の精密重合" 高分子加工. 45. 452-457 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H. Yamaoka: "Direct Evaluation of Dynamic Characteristics and Interaction Potential between Colloidal Particle and Glass Wall by Evanescent Wave Light Scattering Microscope Method." Colloid and Polymer Science. 273. 1201-1205 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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