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Colloidal-rods for examining polymer dynamics in complex flows

研究課題

研究課題/領域番号 22K14738
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分35020:高分子材料関連
研究機関沖縄科学技術大学院大学

研究代表者

CALABRESE Vincenzo  沖縄科学技術大学院大学, マイクロ・バイオ・ナノ流体ユニット, ポストドクトラルスカラー (40895413)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードpolymers / colloids / rheology / microfluidics / polymer / colloidal rods / polymer solution / relaxation time / polymer dynamics / Rheology / Colloid / Polymer dynamics / Microfluidics
研究開始時の研究の概要

In the first part of the project, the candidate will focus on understanding the effect of polymer crowding on the flow-induced orientation of tracer colloidal-rods upon simple deformation rates (shearing and extension).
In the second part of the project, more complex flow scenarios will be explored.

研究成果の概要

プロジェクトのこの 2 年間で、候補者はポリマー溶液中のコロイドロッドの整列の動力学の基本的な理解を進めました。この候補者は、比較的小さなコロイドロッドの流れによる整列の開始が、周囲のポリマーの緩和力学と結びついていることを示した。逆に、比較的大きなコロイドロッドの流れによる整列の開始は、ポリマー溶液のバルク粘度によって支配されます。この理解は、提案された研究プロジェクトの主な目的にとって重要な結論をもたらします。

研究成果の学術的意義や社会的意義

The results obtained with this project indicate that colloidal rod alignment in polymer solutions can be predicted on the basis of the critical shear rate at which polymer coils are deformed by the flow, aiding the synthesis and design of anisotropic materials.

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Extensibility governs the flow-induced alignment of polymers and rod-like colloids2024

    • 著者名/発表者名
      V Calabrese, TP Santos, CG Lopez, MP lettinga, SJ Haward, AQ Shen
    • 雑誌名

      Physical Review Research

      巻: 6 号: 1

    • DOI

      10.1103/physrevresearch.6.l012042

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Flow-induced alignment of protein nanofibril dispersions2023

    • 著者名/発表者名
      Santos Tatiana P.、Calabrese Vincenzo、Boehm Michael W.、Baier Stefan K.、Shen Amy Q.
    • 雑誌名

      Journal of Colloid and Interface Science

      巻: 638 ページ: 487-497

    • DOI

      10.1016/j.jcis.2023.01.105

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Naturally derived colloidal rods in microfluidic flows2023

    • 著者名/発表者名
      Vincenzo Calabrese, Amy Q Shen, Simon J Haward
    • 雑誌名

      Biomicrofluidics

      巻: 17 号: 2 ページ: 021301-021301

    • DOI

      10.1063/5.0142867

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Alignment?Rheology Relationship of Biosourced Rod-Like Colloids and Polymers under Flow2023

    • 著者名/発表者名
      Detert Marvin、Santos Tatiana Porto、Shen Amy Q.、Calabrese Vincenzo
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 24 号: 7 ページ: 3304-3312

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.3c00347

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Microstructural dynamics and rheology of worm-like diblock copolymer nanoparticle dispersions under a simple shear and a planar extensional flow2022

    • 著者名/発表者名
      Vincenzo Calabrese, Csilla Gyorgy, Simon J Haward, Thomas J Neal, Steven P Armes, Amy Q Shen
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 55 号: 22 ページ: 10031-10042

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.2c01314

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Alignment of colloidal rods in crowded environments2022

    • 著者名/発表者名
      Vincenzo Calabrese, Stylianos Varchanis, Simon J Haward, Amy Q Shen
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 55 号: 13 ページ: 5610-5620

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.2c00769

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Extensibility governs the flow-induced alignment of polymers and rod-like colloids2024

    • 著者名/発表者名
      Calabrese Vincenzo、Porto Santos Tatiana、Lopez Carlos G.、Lettinga Minne Paul、Haward Simon J.、Shen Amy Q.
    • 学会等名
      Gordon Research Conference: Colloidal, Macromolecular and Polyelectrolyte Solutions
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] How do polymers stretch in capillary-driven extensional flows?2024

    • 著者名/発表者名
      Calabrese Vincenzo、Shen Amy Q, Haward Simon J
    • 学会等名
      Gordon Research Conference: Colloidal, Macromolecular and Polyelectrolyte Solutions
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Extensibility governs the flow-induced alignment of polymers and rod-like colloids2023

    • 著者名/発表者名
      Calabrese Vincenzo、Porto Santos Tatiana、Lopez Carlos G.、Lettinga Minne Paul、Haward Simon J.、Shen Amy Q.
    • 学会等名
      7th International Soft Matter Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Extensibility governs the flow-induced alignment of polymers and rod-like colloids2023

    • 著者名/発表者名
      Calabrese Vincenzo、Porto Santos Tatiana、Lopez Carlos G.、Lettinga Minne Paul、Haward Simon J.、Shen Amy Q.
    • 学会等名
      International congress on Rheology
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A unified framework to describe shear- and extension-induced alignment of macromolecules of various flexibility2022

    • 著者名/発表者名
      Calabrese Vincenzo, Santos Tatiana P, Haward Simon J.、Shen Amy Q.
    • 学会等名
      Workshop on Recent Trends in Microrheology and Microfluidics
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Flow-induced alignment of protein nanofibril dispersions2022

    • 著者名/発表者名
      Santos Tatiana P.、Calabrese Vincenzo、Boehm Michael W.、Baier Stefan K.、Shen Amy Q.
    • 学会等名
      Workshop on Recent Trends in Microrheology and Microfluidics
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Alignment of colloidal rods in crowded environments2022

    • 著者名/発表者名
      Calabrese Vincenzo、Varchanis Stylianos、Haward Simon J.、Shen Amy Q.
    • 学会等名
      Annual Meeting of The Society of Rheology (SOR), Chicago, USA
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Flow-induced alignment of protein nanofibril dispersions2022

    • 著者名/発表者名
      Santos Tatiana P.、Calabrese Vincenzo、Boehm Michael W.、Baier Stefan K.、Shen Amy Q.
    • 学会等名
      Annual Meeting of The Society of Rheology (SOR), Chicago, USA
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Alignment of colloidal rods in crowded environments2022

    • 著者名/発表者名
      Calabrese Vincenzo、Varchanis Stylianos、Haward Simon J.、Shen Amy Q.
    • 学会等名
      nnual European rheology conference (AERC) 2022, Seville, Spain.
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-01-30  

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