| 研究概要 |
リオトロピック液晶の特徴のひとつは,低分子に比べてはるかに遅いタイムスケールの運動モードを有することである。そのため10^<-3>〜10^3sのオーダーで変化する外部摂動によって大きな構造変化が起こることが期待され、この観点からずり流動場効果が最近大きな注目を集めている。研究代表者らは数年前から,非イオン性界面活性剤C_<16>H_<33>(OC_2H_4)_7OH(C_<16>E_7)/水系のラメラ相に対して,従来よりも遅いずり速度領域における中性子小角散乱の測定を行っており、特定のずり速度において、面間隔が大幅かつ不連続に減少し,膜間の水層がほとんど排除された「濃縮ラメラ」が形成されることを示唆する結果を得た。本研究では(1)ずり流動場によるドメイン縮小と希薄相の分離の実験的検証(2)ずり流動場がドメインサイズに及ぼす効果とドメイン縮小がラメラ面間隔に及ぼす効果の理論的解明(3)上記の現象の一般性の確認を目的とした。平成17年度に得られた成果を以下に示す。
流動場X線小角散乱(shear SAXS)装置の改良⇔目的(1)(3) 昨年度試作した流動場X線小角散乱測定装置の温度制御に難点があることが判明したため,装置の改良を行った。
流動場X線小角散乱・ずり応力同時測定⇔目的(1)〜(3) 高エネルギー加速器研究機構のBL15Aにおいて,いくつかの非イオン界面活性剤ラメラ相のSAXS/ずり応力同時測定を行った。面間隔の変化が報告されていないC_<12>E_4/水系およびC_<10>E_3/水系ではずり応力が時間と共に増大していくこと,またC_<16>E_7/水系では温度の微小な変化によってずり応力が大きく変化することがわかった。
定常流粘度・振動応力・クリープおよびクリープ回復測定⇔目的(1)(2) C_<16>E_7,C_<12>E_5,C_<10>E_3と水が作るラメラ相について,標記の測定を行った結果,面間隔の減少とずり応力の変化が対応していること,数秒以上の遅い緩和過程を有することがわかった。
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