| 研究課題/領域番号 |
18K03560
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13040:生物物理、化学物理およびソフトマターの物理関連
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| 研究機関 | 奈良女子大学 |
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研究代表者 |
狐崎 創 奈良女子大学, 自然科学系, 教授 (00301284)
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| 研究分担者 |
大信田 丈志 鳥取大学, 工学研究科, 助教 (50294343)
中原 明生 日本大学, 理工学部, 教授 (60297778)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | ペーストの破壊 / 記憶効果 / 塑性変形 / レオロジー / ソフトマター |
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| 研究成果の概要 |
粉体と液体を混ぜたペースト状の物質は、外から加えた摂動が記憶され、異方的な乾燥亀裂パターンが形成されるという特有の物性を示す。本研究では揺れや磁場の記憶を持つペーストの試料を作成条件を変えて系統的に調べ、大型放射光施設SPring-8のマイクロフォーカスX線CTを用いて3D画像を撮影した。画像解析の結果、外的な摂動の方向がペースト内部に異方的な粒子配列や粒子の方向として保存され、特に揺れの記憶では、粒子の密度揺らぎとして異方的な隙間構造が生じ、亀裂成長方向に影響を与えることがわかった。さらに数値的に異方的な隣接粒子配列を再現し、異方的な破壊特性と亀裂パターンの関係を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
粒子密度が大きく測定や理論的解明が困難であったペースト状物質特有のレオロジーや破壊特性をミクロな構造から解明し、同時に乾燥途中のペースト内部の粒子や成長途中の亀裂をX線CTで可視化できることを示した。この結果は記憶効果の理解とともに、粒子構造の異方性から加えられた外力を推定する方法や、破壊特性の制御につながると期待できる。
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