| 研究領域 | 非平衡ソフトマター物理学の創成に関する総括研究 |
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| 研究課題/領域番号 |
18068001
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
折原 宏 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30177307)
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| 研究分担者 |
氏家 誠司 大分大学, 工学部, 教授 (40185004)
羅 亮皓 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教 (00421991)
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| キーワード | レオロジー / トポロジー / 高分子ブレンド / 電気粘性 / 共焦点レーザー顕微鏡 |
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| 研究概要 |
互いに相溶しない2種類の流体を混合すると単一の流体には無い新たなレオロジー的性質が現れることが古くから知られており、その制御は工業的に重要である。本研究では流動および電場下において非相溶高分子ブレンドの3次元動的構造観察とレオロジー測定が同時にできるシステムを構築し、非平衡系における構造とレオロジーの関係、さらに転移機構を明らかにする。
昨年度に続き、共焦点レーザー顕微鏡とレオメーターにより、せん断流および電場下において非相溶高分子ブレンドの構造変化を調べた。本年度は非相溶高分子ブレンドにせん断流下でステップ電場を印加したときのせん断応力測定および構造観察を行なった。次元解析により電場が時間に依存する場合のスケーリング関係を導出し実験結果と比較したところ、良く一致していた。無電場下でせん断速度をステップ的に変化させたときのスケーリング関係は実験的に検証されていたが、電場については本研究により初めて導出され、実証された。
低分子液晶の電気粘性効果の研究も行なった。一定電場下でオシレーション測定を行なうと複素粘土に特徴的な緩和が現われ、一定周波数において電場強度を上げると、複素粘度の実部が増大するとともに、虚部がピークをとることがNarumiらによって見出されていた。本研究では液晶の構成方程式であるエリクセンーレスリーの方程式を解くことによって、複素粘度の表式を導出するとともに、粘性係数が知られている液晶を用いてこの表式が正しいことを実証した。
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