コロイドゲルにおけるネットワーク構造の形成機構と応力伝搬機構

• 研究課題/領域番号: 25K00967
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 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
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 荒木 武昭 京都大学, 理学研究科, 准教授 (20332596)
• 研究分担者: 古川 亮 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (20508139) ; 岩下 靖孝 京都産業大学, 理学部, 教授 (50552494)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 25,740千円 (直接経費: 19,800千円、間接経費: 5,940千円); 2028年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2027年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2026年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2025年度: 13,780千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 3,180千円)
• キーワード: コロイドゲル / ネットワーク構造 / 流体力学的相互作用 / 応力伝搬機構

研究開始時の研究の概要

コロイドゲルは、コロイド粒子が引力相互作用により局所的に凝集しつつ、空間的に連結した疎なネットワーク構造を形成した状態であり、医薬、食品、材料など多様な分野で利用されている。その物性は形成過程に依存し、非平衡状態であるため平衡論的な予測が難しい。特に、ゲルの力学物性は粒子レベルのミクロな特徴だけでなく、メソからマクロに至るネットワーク構造の詳細に強く影響される。本研究では、コロイドゲルの多様な物性とミクロな因子をつなぐ中間階層としてメソスケール構造に着目し、その形成機構と、それに密接に関係する応力伝搬のメカニズムを、数値シミュレーションと実験の協働により解明することを目的とする。