| 研究課題/領域番号 |
19K22083
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分27:化学工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
日出間 るり 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (20598172)
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| 研究分担者 |
谷田部 然治 熊本大学, 大学院先導機構, 助教 (00621773)
鈴木 洋 神戸大学, 工学研究科, 教授 (90206524)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 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 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 複雑流体 / 相転移 / 分布 / スペクトル解析 / 積分変換法 / 流動現象 / 相互作用 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
乱流抑制や弾性不安定など低濃度高分子溶液の複雑な流動挙動を，相転移現象の観点から解明するために，高分子溶液の流動現象を対象に，相転移的な挙動を観察し，積分変換法という「系内の注目する要素の変化を分布として抽出する方法」で解析する．系内の注目する要素の変化の分布から系内部の構造変化を予測すれば，系内の不均一な相互作用を物理モデルにできると考えられる．相互作用と構造の分布は密接に関係しており，本研究で提案する「積分変換法→分布抽出→相互作用モデル化」という方法は，あらゆる低濃度な要素を含む系の相転移的な現象に適用できる可能性がある．
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| 研究成果の概要 |
低濃度高分子溶液や界面活性剤溶液が示す特異な流動挙動を相転移の観点から解明するため，溶液内部の構造の相互作用と関連する物理量を定量化した上で，それが流動場全体の挙動に与える影響を調べた．溶液内部の状態は，マイクロレオロジー測定により溶液の局所粘度や弾性率を分布として表す方法と，伸長流動場の緩和時間計測により定量化した．さらに，これらの溶液の流動挙動を観察すると，速度場変動に溶液内部の構造を反映した特徴がみられた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
低濃度で流動中にのみ特異な挙動を示すため定量化することが難しかった複雑流体内部の特徴を，マイクロレオロジー手法による計測とその解析により，分布を用いて定量化した上で，溶液の流動現象と対応させる可能性を見いだしたことに学術的な意義がある．得られた知見は，工業的に多用される複雑流体の流動場制御にも適用でき社会的な意義があるうえ，流体以外の様々な相転移現象に適応できる可能性もあり発展性がある．
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