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2013 年度 実績報告書

ずり流動場下におけるオニオン相の形成条件と転移機構

研究課題

研究課題/領域番号 23340124
研究機関首都大学東京

研究代表者

加藤 直  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (30142003)

研究分担者 好村 滋行  首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (90234715)
川端 庸平  首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (50347267)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワードメゾスコピック系 / リオトロピック相 / 物性実験 / 物性理論 / レオロジー / 界面活性剤 / X線小角散乱 / ラメラ相
研究概要

両親媒性分子が作るラメラ相がずり流動場によりオニオン相に転移する現象は、多くの研究者の注目を集めているが,オニオン相の形成条件や転移機構については依然として不明の点が多い。これらを明らかにするために,25年度は以下の研究を実施した。
1.温度-ずり速度相図の作製: オニオン相の形成条件の検討には,温度・ずり速度・濃度を変数とする3次元動的相図の作製が必要となる。温度変化に伴うラメラ/オニオン/ラメラ転移を初めて見出したC14E5/水系において、種々のずり速度においてずり応力の温度依存性測定およびずり応力/X線小角散乱同時測定(rheo-SAXS)を行い,温度-ずり速度相図を作成した。これまでに温度-ずり速度相図が報告されているC10E3/水系およびC16E7/水系の相図と比較した結果,これらの系ではそれぞれオニオン相の上限温度と下限温度の片方しか観測できないことが明らかになった。
2.長距離秩序を持つオニオン相の形成: 上記のrheo-SAXSにより,長距離秩序を持つオニオン相が,特定の温度-ずり速度範囲で形成されることがわかった。この構造は,他の系で既に報告されているが, C14E5系で見出されたことにより,オニオン相の上限温度と下限温度を含む温度-ずり速度相図上でその形成条件を議論することが可能になった。
3.オニオン相形成条件の検討: 昨年度導出した多面体型オニオンの稜部分と頂点部分に蓄積される自由エネルギーの表式により,上記1.で作成した温度-ずり速度相図が,半定量的に説明できることを示した。このことは,オニオン相の形成条件が,静止状態におけるラメラ繰返し距離と単層膜の曲げ弾性率・サドルスプレイ弾性率・自発曲率に支配されていること示唆している。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Electrolyte Effect on Lamellar Domain Morphology in a Nonionic Surfactant Solution below the Krafft Temperature2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawabata A. Murakami and T. Kato
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 118 ページ: 1022-1029

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Re-entrant Lamellar/Onion Transition with Varying Temperature under Shear Flow2013

    • 著者名/発表者名
      D. Sato, K. Obara, M. Iwahashi, Y. Kawabata, and T. Kato
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 29 ページ: 121-132

    • 査読あり
  • [学会発表] Re-entrant lamellar/onion transition with varying temperature under shear flow2013

    • 著者名/発表者名
      D. Sato, Y. Kawabata, and T. Kato
    • 学会等名
      46th Biennial Meeting of the Colloid Society
    • 発表場所
      Paderborn, Germany
    • 年月日
      20130923-20130925
  • [備考] 加藤 直/研究成果

    • URL

      http://www.comp.tmu.ac.jp/tkato/

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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