| 研究概要 |
本研究では,温度制御と微細パターン電極による電場制御により,スメクティック液晶を場所により異なる状態変化を発生させ,液晶の部分的な固相化によるマイクロ構造を形成する.そして,その構造を利用して,液晶自身の流ればかりでなく,気体の流動制御を行うシステムを試作し,その有効性を明らかにする事を目的としている.具体的には,液相状態の液晶に局所的な電場を印加し,直流電場の影響部だけ,構造化させる.電場の影響が生じず,降伏値をほとんど持たない層を重力などで応力をかけて取り除き,残った部分だけを固相化して構造を形成する.
本年度は,固相化部の構造とその強度などを明らかにし,形成,形状変更が可逆的に可能なマイクロ構造の試作を行った.まず,温度による基本的な構造強度の変化を確認するために,レオメータで,その降伏特性を検討した.その結果,スメクティック相が現れる温度範囲の中心近傍の温度では,安定した構造が形成され,その降伏値も安定する事がわかった.しかし,温度を下げて固相に近づけると降伏値は大きくばらつき,その構造も不均一性が生じていることが考えられた.また,平行平板による2次元流路での降伏特性も調べたが,こちらは温度低下により大きな降伏値を生じるようになり,レオメータのクエット的流れ場とは異なることが分かった.これは,流路入口近傍でのスメクティック相の成長によると考えられ,温度条件が本研究で扱う現象には大きく影響することがわかった.
また,パターン電極を用い,電場印加と重力による脆弱部の除去による構造化を試み,50ミクロン幅のパターン電極でその電極に沿った構造が形成されることを,変位計を用いて測定,確認した.これにより,マイクロ構造形成が可能であることが証明された.現在,より精度良く構造形成するための条件を検討している。
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