AFM等によるコロイド粒子間の相互作用力の測定とクラスター形成及びOrdering

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05453050
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 古沢 邦夫 筑波大学, 化学系, 助教授 (90015561)
• 研究分担者: 松村 英夫 電子技術総合研究所, 超分子部, 主任研究官 ; 足立 泰久 筑波大学, 農林工学系, 助手 (70192466) ; 寺島 浩 筑波大学, 物理工学系, 助教授 (30015755)
• キーワード: 原子間力顕微鏡 / 粒子間相互作用 / ポリマーラテックス / リン脂質ベシクル / 液体膜 / アス・フラクタル次元 / 水和層 / 段階的薄膜化

研究概要

AFMによるコロイド粒子間の相互作用力の測定に先がけて、ラッテクス粒子やベシクル粒子を含む分散液から薄膜の薄化プロセスの観察法を確立し、膜厚のジャンピング現象の解析から粒子間相互作用力と分散粒子の結晶化機構についてに次の様な知見を得た。
1)ラッテクス粒子の分散液を試料に用いると液膜の段階的薄化が明瞭に観察され、膜内粒子の相互作用力と膜の安定性の相関より粒子間力に関する知見をうることができる。
2)ベシクル分散液を用いた場合は粒子間相互作用と膜の薄化プロセスとの相関は無く、黒膜のみが安定に存在した。これは膜の薄化に伴ってベシクルが崩壊することを意味する。この現象は実験試料にphodphatidyl cholineとlysophsphatidyl cholineの混合ベシクルを用いると顕著となり黒膜中にベシクル粒子のチャンネルの形成や新しい核の発生が認められた。これらの現象は分子の集合化や新しい相の核形成について重要な知見を提供する。
AFMを用いた粒子間相互作用力の測定についてはカチレバーの先端に大型ラテックス(20μm)を付着させたものを用いて雲母表面間との塩水溶液中での相互作用曲線を作成すべく現在検討中である。カンチレバー変位の分解能やチップ先端と粒子の付着などに問題があり、測定技術を完成させるまでにはもうしばらく検討時間が必要である。

研究成果

• [文献書誌] N.Singh,A.Karim,F.S.Bates,M.Tirrell and K.Furusawa: "Adsorption of End-functionalized Polystyrere on Model Textured Surfaces" Macromolecules. 27(印刷中). (1994)
• [文献書誌] K.Furusawa,K.Nagashima and C.Anzai: "Synthetic process to control the total size and component distribution of multilayer magnetic composite particles." Colloid & Polymer Science. 272(印刷中). (1994)
• [文献書誌] Kunio Furusawa Ming-Hua Chen: "Study on the Polymer Adsorption/Desorption Behavior Using Continuous Elution Method" Chemistry Letters. No.3. 649-652 (1994)
• [文献書誌] H.Matsumura,C.Obata,K.Kawahara and K.Furusawa: "Effect of Amino Acids and Polypeptides on Electrokinetic Properties of Pure Lipid Vesicles and Mixed Vesicles with Crown Ethe" J.Colloid and Interface Science. 156. 269-273 (1993)
• [文献書誌] 古澤邦夫,永嶋一臣,安斉誓: "ヘテロン〓集法およびカプセル化法による複層ラテックスの調製" 高分子論文集. 50. 337-342 (1993)
• [文献書誌] 古澤邦夫,永嶋一臣,安斉誓: "高分子ラテックスと無機粉体からの複合粒子の調製" 高分子論文集. 50. 343-347 (1993)
• [文献書誌] 古澤邦夫: "実験化学講座 13 表面界面(微粒子分散集)" 丸善株式会社(日本化学会編), 15 (1993)
• [文献書誌] 古澤邦夫: "高分子集合体の形成と性質(第3章 高分子分散集)" 共立出版株式会社(高分子学会編), 19 (1993)