| 研究課題/領域番号 |
17K06005
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
高分子・繊維材料
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| 研究機関 | 東海大学 |
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研究代表者 |
喜多 理王 東海大学, 理学部, 教授 (90322700)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 高分子 / ソレー係数 / 温度勾配 / 非平衡熱力学 / 分子物性解析 / 拡散 / 外場 / 熱泳動 |
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| 研究成果の概要 |
高分子溶液における不可逆的な拡散現象の普遍性の探求と同時に、分子レベルでの相互作用に依存する多様性を明らかにすることで、高分子物理学および非平衡系熱力学の発展に寄与することを目的とする。
具体的には、実験的に制御可能な非平衡状態として温度勾配に着目する。外場として安定な温度勾配を与え、熱平衡状態から離れた条件にて起こる濃度勾配形成現象（ルードヴィッヒ・ソレー効果）を様々な高分子溶液で調べた。 核酸、タンパク質および多糖類の水溶液を取り上げた。これらサンプルを用いて、ソレー係数の温度や濃度依存性などを実測し、この現象の普遍的なふるまいと系に依存するパラメータを解析し解釈することができた。
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| 自由記述の分野 |
高分子物理学、非平衡熱力学、ソフトマター物理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
混合流体において、温度勾配を駆動力とする物質の輸送現象（ルードヴィッヒ・ソレー効果）は、分子サイズ程度のミクロから、地球規模のマクロな条件でも観察される普遍的な現象である。しかし、水溶性高分子や生体高分子では、その分子論的機序が明らかになっておらず、説明ができない特異的なふるまいを示すことがある。この特異性は、非平衡熱力学そして高分子物理学における未解決な問題ともいえ、実験と理論の両面から調べる必要がある。特に本研究で取り上げたサンプルでは、ルードヴィッヒ・ソレー効果が分子レベルでの相互作用に非常に敏感であることが明らかとなり、本研究は当該分野の発展に大きく貢献できる。
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