研究課題
基盤研究(A)
微小粒子が凝集して形成される巨視的粒子の集合で構成される階層粉体の物理特性を明らかにする実験的研究を行った.とくに,階層粉体に衝突,圧縮,振動,せん断などの様々な擾乱を加えた際の物理的応答について系統的に調べた.その結果,階層粉体の衝突破壊が衝突抵抗力におよぼす影響,階層粉体の圧縮時にみられる特徴的な圧縮力振動現象,微粉末の振動における亀裂進展現象,回転遠心力によりせん断のかかる砂山の変形などについての物理機構を明らかにした.これらの成果により,階層粉体の物理特性解明に大きく貢献した.
ソフトマター物理
微小粉末が凝集することで形成される階層粉体の状態を持つ物質は身の回りにあふれている.階層粉体は,食材から工業材料,宇宙空間にまで,正に至るところに遍在している.本研究では,階層粉体が様々な外力環境下でどのように振る舞うかについて系統的実験を行い,その基礎物理法則を明らかにした.得られた成果は,直接的に粉体材料の制御技術等に即座に適用できるものではない.しかし,本研究で階層粉体の挙動に関する基礎物性を明らかにしたことにより,今後のさまざまな粉体関連現象の理解や応用に資する基礎知見が得られた.