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2009 年度 実績報告書

ゲスト成分が誘起するソフトマターメソ構造の相転移ダイナミクス

計画研究

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
研究課題/領域番号 18068007
研究機関お茶の水女子大学

研究代表者

今井 正幸  お茶の水女子大学, 大学院・人間文化創成科学研究科, 教授 (60251485)

研究分担者 奥村 剛  お茶の水女子大学, 大学院・人間文化創成科学研究科, 教授 (80271500)
田中 肇  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (60159019)
キーワードソフトマター / モデル生体膜 / 両親媒性分子膜とコロイド複合系 / 構造化表面 / 接着 / 両親媒性分子膜と高分子複合系 / 濡れ転移 / シミュレーション
研究概要

本グループは、異種なソフトマターを混合するなど系をエキゾチックな状態において、その状態で観察される特異な現象の理解とそれを用いたメソ構造の制御を目指すものである。以下の3つのテーマについて研究を進めた。
(1)脂質膜中でのナノスケールの物質の拡散係数を中性子スピンエコー法により測定する事に成功した。ナノスケールでは、拡散係数は拡散物質の大きさに殆ど依存せず、その振る舞いは2次元膜の流体力学的相互作用を考慮したSaffman-Delbruckモデルで非常に良く表される事を世界で初めて示した。
(2)ソフトマターのようにダイナミクスが著しく異なる動的に非対称な成分の混合物では、いわゆる粘弾性相分離現象が見られる。この相分離では、相分離によりもたらされる変形速度が、物質固有の力学的緩和時間を超えるため、力学的な力のバランスがパターンを支配する。我々は、深いクエンチのもとで過渡的ゲルの破壊により相分離が進行する破壊型相分離現象を発見した
(3)表面に凸凹などの構造がある構造化表面では、元々の表面が撥水性であると、表面構造のために腰水性が飛躍的に高まることが知られている。本年度は、与えられた形状に応じて接触角が決まる理論を構築し、この理論からどのような条件で履歴の大きさがきまるか明らかにしてきている。また、構造化表面に浸透した液体薄膜の界面不安定性についても研究を行った。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Multi-particle Collision Dynamics Simulations of Sedimenting Colloidal Dispersions in Confinement2010

    • 著者名/発表者名
      A.Wysocki, C.P.Royall, R.G.Winkler, G.Gompper, H.Tanaka, A.van Blaaderen, H.Lowen
    • 雑誌名

      Faraday Discussions 144

      ページ: 245-252

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Geometric Frustration in Small Colloidal Clusters2009

    • 著者名/発表者名
      A.Malins, S.R.Williams, J.Eggers, H.Tanaka, C.P.Royall
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Condensed Matter 21

      ページ: 425103-1-11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of Network and Cellular Structures by Viscoelastic Phase Separation2009

    • 著者名/発表者名
      H.Tanaka
    • 雑誌名

      Advanced Materials 21

      ページ: 1872-1880

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On a Moving Liquid Film and its Instability on Textured Surfaces2009

    • 著者名/発表者名
      M.Hamamoto-Kurosaki, K.Okumura
    • 雑誌名

      Eur.Phys.J.E 30

      ページ: 283-290

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Order-disorder transition of nonionic onions under shear flow

    • 著者名/発表者名
      Y.Suganuma, M.Imai, T.Kato, U.Olsson, T.Takahashi
    • 雑誌名

      Langmuir (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Drag coefficient of a liquid domain in a two-dimensional membrane

    • 著者名/発表者名
      S.Ramachandran, S.Komura, M.Imai, K.Seki
    • 雑誌名

      Eur.Phys.J.E (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diffusion of domains on nanometer sized vesicle

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakuma, N.Urakami, Y.Ogata, M.Nagao, S.Komura, T.Kawakatsu, M.Imai
    • 雑誌名

      J.Phys.Conf.Ser. (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pore Formation in a Binary Giant Vesicle Induced by Cone-Shaped Lipids

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakuma, N.Urakami, Y.Ogata, M.Nagao, S.Komura, T.Kawakatsu, M.Imai
    • 雑誌名

      Biophys.J. (印刷中)

    • 査読あり
  • [学会発表] Fracture of Network Systems and Liquid Films on Textured Substrates2010

    • 著者名/発表者名
      Ko Okumura
    • 学会等名
      10th International Symposium on Biomimetic Materials Processing
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      20100126-20100129
  • [学会発表] Physical Principle of Pattern Selection in a Nonequilibrium Process : from Phase Separation of Soft Matter to Mechanical Fracture2009

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tanaka
    • 学会等名
      The 4th Hiroshima Workshop on Sustainable Materials Science
    • 発表場所
      Hiroshima, Japan
    • 年月日
      20091113-20091115
  • [学会発表] Inter-membrane Interactions Modulated by Addition of Guest Components2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Suganuma, N.Urakami, R.Mawatari, S.Komura, M.Imai
    • 学会等名
      Conference on Neutron Scattering & Mesoscopic Systems
    • 発表場所
      Goa, India
    • 年月日
      20091012-20091014
  • [学会発表] Pattern Evolution-Commonality between Phase Separation and Mechanical Fracture2009

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tanaka
    • 学会等名
      Gordon Reserach Conference 2009
    • 発表場所
      Holderness, USA
    • 年月日
      20090802-20090807
  • [学会発表] Critical-like Behavior Associated with Structural Ordering in Glass-forming Liquids2009

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tanaka
    • 学会等名
      YKIS 2009 "Frontiers in Nonequilibrium Physics : Fundamental Theory, Glassy & Granular Materials, and Computational Physics"
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      20090702-20090821
  • [学会発表] Lamellar to Micelle Transition of Nonionic Surfactant Assemblies Induced by Confinement of Colloidal Particles2009

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Imai
    • 学会等名
      International Conference on Neutron Scattering 2009
    • 発表場所
      Goa, India
    • 年月日
      2009-05-12

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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