| 研究課題/領域番号 |
19H01862
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13040:生物物理、化学物理およびソフトマターの物理関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
谷口 貴志 京都大学, 工学研究科, 准教授 (60293669)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | マルチスケールシミュレーション / ソフトマター物理 / 階層間連携 / 高分子流体 |
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| 研究成果の概要 |
高分子材料は，様々な工業分野で利用され必要不可欠な存在となっている．このような高分子製品を製造するには，高分子溶融体を流路に流して成形するプロセスが必要になるが，高分子のミクロ状態とマクロな流動が互いに強く影響し合っているため，その流動の予測は容易ではない．より高い精度で流動や分子の状態を予測するために，本研究ではミクロな高分子の状態とマクロな流動を結合させたマルチスケールシミュレーション法を発展させ，壁面に囲まれた流路だけでなく，自由表面を有する流れに対しても，流体中の任意の位置での高分子の状態，温度分布，高分子の分子量分布を考慮して予測する方法を確立した。
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| 自由記述の分野 |
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 |
ソフトマターの非平衡応答挙動やその結果である流動挙動を予測するには，マクロな流動とミクロな状態変化を同時に扱うことが本質的に必要となる.本研究では，流体を多数の流体粒子に分割し，それぞれがミクロな高分子の状態を記述できるシミュレータを持ち，マクロな流動と結合するマルチスケールシミュレーション法を構築した．この方法により分子状態とマクロな流動を繋いで理解することできるようになったことは学術的のみならず，工学的にも価値の高い成果である。本方法は，原理的には流動のみならず，マルチスケール性が本質的な他の物理現象に対しても有効であり，これを利用してより正確な物性予測を可能とする方法論の端緒を開いた。
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