| 研究課題/領域番号 |
23244088
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| 研究機関 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
瀬戸 秀紀 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (60216546)
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| 研究分担者 |
荒木 武昭 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (20332596)
貞包 浩一朗 同志社大学, 公私立大学の部局等, 助教 (50585148)
小貫 明 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (90112284)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 拮抗的塩 / 中性子小角散乱 / 中性子スピンエコー / ずり流動 / ずり粘稠化 / オニオン構造 |
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| 研究実績の概要 |
非イオン性界面活性剤に親水性の陽イオンと疎水性の陰イオンからなる「拮抗的塩」を加えると、陽イオンが水の部分に、陰イオンが界面活性剤の疎水基部分に分布することにより界面活性剤膜間に静電的な相互作用が生じる。これにより、非イオン性界面活性剤C12E5水溶液に拮抗的塩を加えるとラメラ構造が現れることが分かった。またこの系にずり流動を加えるとオニオン構造ができてずり粘稠化が起きることが分かった。この要因を明らかにするため、ずり流動下での中性子小角散乱を行ってナノ構造の変化を調べるとともに、中性子スピンエコー実験を行って膜の曲げ弾性係数に対する拮抗的塩の影響を調べた。
一方、水と3メチルピリジン(3MP)の混合系に拮抗的塩を加えた場合もラメラ構造が形成されるが、この系にずり流動を加えた場合にもずり粘稠化が起きることが分かった。ただしそのメカニズムは界面活性剤系の場合とは違っていて、オニオンが形成されるよりもむしろオニオンが変形して絡まっているような結果を得た。貞包はこの系の構造変化を顕微鏡で調べるため、ずり流動を加えた状態で観測できるサンプロセルを開発した。そしてこのセルを用いて水/3MP/NaBPh4混合系の測定を行い、得られた結果の一部を学会で発表した。また界面活性剤系及び水/3MPの小角散乱実験の結果をまとめて、瀬戸が国際会議で発表した。
小貫は親水性カチオンと疎水性アニオンを2成分溶液に溶かした場合の理論を構築し、電荷揺らぎと組成揺らぎの強い結合が新規な現象を生み出すことを示した。また酸素などのガスを微量に水に昆入させてできるナノバブルの物理化学的理論を作った。
荒木は電場下にある等方状態の液晶性物質に対する、コロイド粒子の添加の影響を調べた。周囲の分散媒と誘電率の違いにより、粒子の周囲では局所的にネマチック相が誘起され、マクロな物性が変化することが分かった。
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| 現在までの達成度 (段落) |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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