密度差ゼロの水と有機溶媒はどのように混ざるのか

• 研究課題/領域番号: 25K07249
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 同志社大学
• 研究代表者: 貞包 浩一朗 同志社大学, 生命医科学部, 准教授 (50585148)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2027年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2026年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2025年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
• キーワード: ソフトマター / 表面・界面 / 自己組織化 / 溶液 / 相分離

研究開始時の研究の概要

ラーメンを食べながら次のことを考えた。もしも、スープの中の油の密度が水と全く同じであったなら、油は浮かぶのだろうか？それとも沈むのだろうか？この疑問は、重力や浮力の影響がない環境で、異なる物質同士がどのように混合、あるいは分離するのかという観点で重要である。微小重力環境では対流が生じないため、地上では見られないような秩序が溶液中に現れる可能性がある。
本研究では、重水と軽水を混合して水の密度を有機溶媒と等しくなるように調整した溶液系を用いる。これにより、重力や浮力の影響を排した条件下で、溶液中における相分離や秩序形成の過程をナノ～ミリメートルスケールで観測し、その物理化学的メカニズムを解明する。