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2006 年度 実績報告書

ソフトマターのメソスコピック界面ダイナミクスとその応用

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 18068015
研究機関九州大学

研究代表者

木村 康之  九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (00225070)

研究分担者 下村 武史  東京農工大学, 大学院・共生科学技術部, 助教授 (40292768)
市川 正敏  九州大学, 大学院・理学研究院, 助手 (40403919)
キーワード共焦点レーザー顕微鏡 / メソスコピック構造 / ソフトマター / ダイナミクス / 界面 / ベシクル / 2分子膜
研究概要

生体系に代表されるソフトマター複合系は、その内部にメソスコピックサイズの階層的構造が存在し、界面および界面で囲まれた微小空間において特徴的な物質輸送をはじめとした種々の非平衡現象やそれに基づく高度な機能が発現している。このようなメソスコピックスケールでのソフトマターの構造やダイナミクスを理解するためには、系を構成する個々の分子の示す物性がメソスコピックスケールのシステムの機能へといかに集約・制御・統合されるかを理解することが必要不可欠である。このために、我々は、メソスコピック界面の局所トポロジーと局所ダイナミクスを同時に、3次元的かつ広い時間スケールにわたりリアルタイム計測可能な新しい実験的方法論の開発を行なうことを目指している。
本年度は高速観察可能な共焦点レーザー顕微鏡システムを導入し、メソスコピック界面、例えば2分子膜で構成されるベシクルをはじめとした種々のソフトマター複合系の界面トポロジーや構造形成に関する研究を行なった。具体的には、(1)混合脂質2分子膜からなるミクロンサイズのベシクル上における脂質の相分離ダイナミクスの研究、(2)液晶-高分子混合系において相分離により誘起される高分子液滴の自己凝集構造の研究、(3)2分子膜に挟まれたコロイド粒子の拡散現象の研究などを行なった。その結果、(1)混合脂質系ではレーザー光で誘起される相分離過程が新たに発見された。(2)液晶-高分子系では相分離過程の詳細な観察により、さまざまな自己凝集構造が形成される原因を明らかにすることに成功した。(3)2分子膜の間に拘束された粒子の拡散は欠陥構造の生成消滅に起因した特異な遅い拡散過程に支配されていることが明らかになった。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (12件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Microrheology of a swollen lyotropic lamellar phase2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Kimura et al.
    • 雑誌名

      Molecular Crystals and Liquid Crystals (印刷中)

  • [雑誌論文] Direct measurement of interaction between colloidal particles in nematic liquid crystals2007

    • 著者名/発表者名
      K.Takahashi et al.
    • 雑誌名

      Molecular Crystals and Liquid Crystals (印刷中)

  • [雑誌論文] Nonlinear dielectric spectroscopy of MHPOBC2007

    • 著者名/発表者名
      K.Tanaka et al.
    • 雑誌名

      Molecular Crystals and Liquid Crystals (印刷中)

  • [雑誌論文] Nonlinear dielectric study of critical behavior near Isotropic-Nematic phase transition2007

    • 著者名/発表者名
      K.Tsutsumi et al.
    • 雑誌名

      Molecular Crystals and Liquid Crystals (印刷中)

  • [雑誌論文] ソフトマターのマイクロレオロジー2006

    • 著者名/発表者名
      木村 康之
    • 雑誌名

      液晶 10巻3号(液晶)

  • [雑誌論文] Dynamic study of micro-domains on a phospholipid bilayer membrane2006

    • 著者名/発表者名
      M.Ichikawa et al.
    • 雑誌名

      IEEE, Proc. IEEE 2006 Int. Symo. MHS

      ページ: 365-370

  • [雑誌論文] Electrical Conductivity Measurement of DNA Double- Stranded Chains by "One-by-One" Cutting Method Using Atomic Force Microscopy2006

    • 著者名/発表者名
      A.Inomata et al.
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Society of Japan 75巻

      ページ: 074803-1-3

  • [雑誌論文] Dependence of electrical conductivity of DNA on the double helical structure2006

    • 著者名/発表者名
      A.Inomata et al.
    • 雑誌名

      Transaction of Material Research Society of Japan 31巻1号

      ページ: 257-260

  • [雑誌論文] Pattern formation at phase separation in the mixture of liquid crystals and polymers2006

    • 著者名/発表者名
      K.Kita et al.
    • 雑誌名

      物性研究 87巻1号

      ページ: 91-92

  • [雑誌論文] Interaction between colloidal spheres studied by optical tweezers2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Fujiwara et al.
    • 雑誌名

      物性研究 87巻1号

      ページ: 150-151

  • [雑誌論文] Mechanical property of a giant liposome studied by laser tweezers2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Shitamichi et al.
    • 雑誌名

      物性研究 87巻1号

      ページ: 133-134

  • [雑誌論文] Stretching a long DNA molecule by use of local heating2006

    • 著者名/発表者名
      M.Ichikawa
    • 雑誌名

      物性研究 87巻1号

      ページ: 135-136

  • [図書] 非平衡系のダイナミクス入門 : 動的物性の物理2006

    • 著者名/発表者名
      早川禮之助, 伊藤耕三, 木村康之, 岡野光治
    • 総ページ数
      165
    • 出版者
      培風館
  • [図書] Molecular and colloidal electro-optics2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Kimura et al.(S.P.Stoylov, M.V.Stoimenova eds.)
    • 総ページ数
      594
    • 出版者
      Taylor & Francis

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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