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2012 年度 実績報告書

印象派の精神に基づく濡れ現象の研究の展開

研究課題

研究課題/領域番号 24244066
研究種目

基盤研究(A)

研究機関お茶の水女子大学

研究代表者

奥村 剛  お茶の水女子大学, 大学院人間文化創成科学研究科, 教授 (80271500)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2017-03-31
キーワードソフトマター物理 / 濡れ / 粉粒体
研究概要

印象派の精神とは、ソフトマターの先駆的研究によりノーベル物理学賞を受賞した故de Gennes教授が、理論研究者を印象派画家にたとえた言葉で、枝葉末節に目をつぶりシンプルな物理的本質をえぐりだす精神である。本研究代表者は、この精神で研究を行い、理論・実験・シミュレーションの研究を複合して濡れ・表面張力現象や物質強度について研究し、シンプルで本質的理解をもたらしてきている。本研究では、一連の濡れの研究をさらに発展させ、粉粒体等へも研究を展開し、工学や企業の開発現場等で指導原理となり得るシンプルで本質を突いた理解と法則を明確に示すことを目的としている。具体的には主に以下のような研究を展開した。
(1)ヘレショウセル中での液滴・バブルの動力学: 代表者らが液中液滴の融合現象について示した動力学について、多角的な角度から理論を見直し、物理的な解釈を深める研究を行い、成果を論文に発表した。この他にも、融合時のチャージ効果、バブルの破裂、バブル・流体や固体の粘性液体中での動力学にも着手し、面白い結果を得て、物理学会で発表した。
(2)テクスチャー表面の濡れ: 近年、代表者らはシャープなエッジを持つ高いピラーからなる表面への浸透の動力学におけるスケーリング法則を示した。本研究では、エッジが丸みを帯びた低いピラーで浸透実験を行い、新しいスケーリング法則が非常に広い範囲で明確に確立された。理論的にも非常に興味深く、Rapid Communicationとして論文誌に発表された。この他にも、テクスチャー表面への浸透における重力効果を実験と理論の明確な一致から示し、成果を論文に発表した。
(3)粉粒体の動力学: ブラジルナッツ効果について実験を開始して、とても興味深い結果を得つつあり、物理学会で発表した。
また、本年度も新聞で代表者の研究が大きく取り上げられるなどして、一般社会への成果還元も行われた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

Rapid Communicationとして論文が発表されたりするなど、研究発表・論文発表の質と量の双方において、やや計画以上に進展している。進行中の研究も大変順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

とても順調に研究が進んできており、積極的に新しいテーマにも取り組んでいくと同時に、研究結果をまとめることにも力を向けていく。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Realistic numerical analysis of a bioinspired layered composite with a crack: robust scaling laws and crack arrest2013

    • 著者名/発表者名
      Yukari HAMAMOTO and Ko OKUMURA
    • 雑誌名

      Adv. Eng. Mater.

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1002/adem.201300061

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Imbibition of a textured surface decorated by short pillars with rounded edges2012

    • 著者名/発表者名
      Noriko OBARA and Ko OKUMURA
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E Rapid Communication

      巻: 86 ページ: 020601

    • DOI

      DOI: 10.1103/PhysRevE.86.020601

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Imbibition of surfaces decorated with pillars of submillimeter scales2012

    • 著者名/発表者名
      Noriko OBARA and Ko OKUMURA
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 81 ページ: SA011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coalescence dynamics of a quasi-two dimensional viscous Drop2012

    • 著者名/発表者名
      Maria Yokota and Ko OKUMURA
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 81 ページ: SA015

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scaling relation in fracture of the materials with elastoplastic response inaccessible by scaling laws2012

    • 著者名/発表者名
      Naomi SONE, Marie MORI, and Ko OKUMURA
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 81 ページ: 074604 (1-5)

    • DOI

      DOI: 10.1143/JPSJ.81.074604

    • 査読あり
  • [学会発表] 擬2次元バブルの形状についてII2013

    • 著者名/発表者名
      江里綾子,奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス
    • 年月日
      20130326-20130329
  • [学会発表] テクスチャー表面への浸透現象2013

    • 著者名/発表者名
      小原紀子,○奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス
    • 年月日
      20130326-20130329
  • [学会発表] Electrohydrodynamically deformed surface of quasi two-dimensional liquid-drop coalescence2013

    • 著者名/発表者名
      横田万里亜,奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス
    • 年月日
      20130326-20130329
  • [学会発表] Experimental study on the Brazil nut effectIII2013

    • 著者名/発表者名
      関口輝世,奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス
    • 年月日
      20130326-20130329
  • [学会発表] ヘレショウセル中の液滴とバブルの動力学2013

    • 著者名/発表者名
      木元菜月,奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス
    • 年月日
      20130326-20130329
  • [学会発表] 2次元粘性溶液中での引きずり抵抗II2013

    • 著者名/発表者名
      田中奈々,奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス
    • 年月日
      20130326-20130329
  • [学会発表] 2次元液体中での液体の特異性II2013

    • 著者名/発表者名
      山岸由紀,奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス
    • 年月日
      20130326-20130329
  • [学会発表] 濡れと天然複合材の印象派物理学-しずく・バブル・真珠層からクモの巣まで2013

    • 著者名/発表者名
      奥村剛
    • 学会等名
      T2-新材料開発最前線 自己組織化技術、融合マテリアルが支えるバイオミメティクス研究の最前線
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • 年月日
      20130322-20130325
    • 招待講演
  • [学会発表] Scaling laws for wetting: dynamics of wicking, liquid drops and bubbles2013

    • 著者名/発表者名
      Ko Okumura
    • 学会等名
      2nd Soft-interfaces Mini-symposium 2013 (SIMS2013)
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      20130313-20130315
    • 招待講演
  • [学会発表] 天然複合材料の強靭性について:真珠層からクモの巣まで2012

    • 著者名/発表者名
      奥村剛
    • 学会等名
      日本液晶学会 液晶物理・物性研究フォーラム/ソフトマターフォーラム
    • 発表場所
      東陽テクニカ本社(日本橋)
    • 年月日
      20121102-20121102
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynamical crossover in quasi two-dimensional liquid-drop coalescence II2012

    • 著者名/発表者名
      横田万里亜,奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      20120918-20120921
  • [学会発表] Experimental study on the Brazil nut effectII2012

    • 著者名/発表者名
      関口輝世,谷茉莉,奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      20120918-20120921
  • [学会発表] ヘレショウセル中での液滴の下降2012

    • 著者名/発表者名
      木元菜月,奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      20120918-20120921
  • [学会発表] 2次元粘性溶液中での引きずり抵抗2012

    • 著者名/発表者名
      田中奈々,山岸由紀,奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      20120918-20120921
  • [学会発表] 2次元液体中での液体の特異性2012

    • 著者名/発表者名
      山岸由紀,奥村剛
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      20120918-20120921
  • [学会発表] 濡れ現象の基礎原理2012

    • 著者名/発表者名
      奥村剛
    • 学会等名
      日本溶接協会先端材料接合委員会研究会
    • 発表場所
      溶接会館(神田)
    • 年月日
      20120713-20120713
    • 招待講演
  • [学会発表] Simple views on drops, bubbles and spider webs2012

    • 著者名/発表者名
      Ko Okumura
    • 学会等名
      The 5th Series of WPI-AIMR Joint Seminar
    • 発表場所
      WPI-AIMR Tohoku Univ
    • 年月日
      20120629-20120629
    • 招待講演
  • [学会発表] 印象派物理学から融合マテリアルへの展開2012

    • 著者名/発表者名
      奥村剛
    • 学会等名
      融合マテリアル第5回公開シンポジウム
    • 発表場所
      慶應義塾大学 日吉キャンパス
    • 年月日
      20120618-20120618
    • 招待講演
  • [学会発表] Simple views on the mechanical adaptability of spider webs and the rupture dynamics of polymer thin films2012

    • 著者名/発表者名
      Ko Okumura
    • 学会等名
      2012 Conference on Deformation, Yield and Fracture in Polymers
    • 発表場所
      Rolduc Abbey in Kerkrade, NL
    • 年月日
      20120401-20120405
    • 招待講演
  • [備考] 奥村研究室

    • URL

      http://www.phys.ocha.ac.jp/okumuralab/h16/

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公開日: 2014-07-24  

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