流体界面が、ちぎれたり、合一したりして、界面形状に特異な形状が現れる特異動力学現象は、相転移における臨界現象との類似性もあり、多くの物理学者や応用数学者の注目を集めてきている。本代表者は最近、擬二次元系での研究を実験・理論の両面から展開し数々の成果を上げてきた。本研究では、これらの研究を受け、次元性・対称性に着目し、閉じ込められた空間において、流体界面や滴やバブルの動力学に関する研究を進める。実験と理論を行き来しつつスケーリング則を確立することで物理現象の普遍性を解明することに力点を置き、同様の手法で種々の物理現象も幅広く研究する。本年度は、以下の進展があった。 (1)固体ディスクによる粘性液体への空気の引き込み現象:ディスクの厚みを固定しセルの厚みを系統的に変える実験では、昨年度、新しいタイプの自己相似性が見いだされてきていたが、その詳細が明らかになってきた。引きちぎれ後の動力学の研究も進展した。 (2)擬二次元の液中液滴の融合の動力学:J.Phys.Soc.Jpnで発表した成果を受けて、昨年度着手した、粘度比を逆転して電場をかける実験は、中期・後期領域で明確なデータコラプスを得て、その物理的な説明にもある程度成功した。さらに、バブル生成の研究でも大きな進展があった。 (3)そのほか:擬二次元セルでのバブルの上昇の研究も展開し、成果の一部をPhys. Rev. ResearchにLetterとして発表し、国際会議でも発表した。本研究の精神・戦略に基づいて展開してきている擬二次元粉粒体系の研究は引きずり抵抗の研究では、過去の研究をサポートする結果を得た。さらに、雪崩現象に着目した研究も継続した。毛管上昇の基礎的な問題についても研究を継続し成果をアメリカ物理学会を含む内外の会議で発表した。
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