| 研究課題/領域番号 |
21K13890
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
赤田 圭史 筑波大学, 数理物質系, 助教 (50815892)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | レオロジー / 非ニュートン流体 / 小角散乱 / コロイド |
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| 研究成果の概要 |
せん断応力で溶液粘度が増大する現象はshear thickening（ST，またはダイラタント）と呼ばれ，特性制御のための機構解明が望まれている。本研究では粘度と小角/極小角X線散乱の同時測定（Rheo-SAXS/USAXS）を実施し，リアルタイム構造観察によるSTプロセスの解明に取り組んだ。得られた結果から，粘度増加に伴い楕円形状のシリカ flocが形成され，流れ方向に整列することを明らかにした。さらにmsec時間分解の高速Rheo-SAXS/USAXSを開発し，STが発生する過渡現象を明らかした。ピエゾ動作する自作せん断セルを開発し、μLの微小量サンプルに対するせん断同時計測を可能にした。
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| 自由記述の分野 |
レオロジー
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
せん断応力を印加すると粘度が増大する特性はシアシックニング(shear thickening)と呼ばれ、インクノズルの詰まりや電極スラリーの塗布ムラの原因になる一方、衝撃を加えると硬化する特徴を活かした衝撃吸収材等への応用が見込まれる。申請者はレオメーターとX線透過溶液セルを使い、溶液粘度と小角X線散乱/極小角X線散乱の同時測定(rheo-SAXS/USAXS)による現象発生の過渡状態を調べることで，シアシックニング現象発生時の粒子の挙動を明らかにした。得られた知見は衝撃応答する粒子のダイナミクスを明らかにし，シアシックニング現象の制御に繋がる。
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