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2014 年度 実績報告書

走査型顕微光散乱によるソフト&ウェット流路の解析技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25630005
研究機関山形大学

研究代表者

古川 英光  山形大学, 理工学研究科, 教授 (50282827)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード表面・界面物性 / 高分子構造・物性 / 機械材料・材料力学 / ゲル / 光散乱
研究実績の概要

赤血球はその直径の半分以下の内径しかない細い毛細血管内を詰まることなく循環し続ける驚異的な輸送現象を実現している。この現象を解明するには血液(流体)の挙動だけに注目するのでなく、ソフトな血管(ゲル管壁)の挙動にも同時に網羅的に注目することがソフト&ウェットな流路における輸送現象を解明する上で非常に重要である。申請者の得意とする光散乱の手法を駆使することにより、流体の濃度、粘度、流速、ゲル管壁の弾性率、拡散係数の全てを解析可能である。本研究では、「ナノ・ミクロンスケールでゲルと流体の界面の動的現象を直接in-situ観察する」ことを目的として、申請者独自の走査型顕微光散乱法を活用した世界初の観察装置を開発し、血管というソフト&ウェットな流路における効率的な輸送のメカニズムを解明する。
平成26年度は下記を実施した。
・流路ゲルの内部構造解析、流路全体のイメージング 走査型顕微光散乱による流路内部の構造解析を行い、流速と粒径の同時測定が可能であることが確かめられた。また、流路を作るゲルの内部構造解析ができることも確かめられた。
・ゲル壁面近傍の直接観察 ゲルの表面近傍を直接測定する装置の開発により、ずり流動するゲルの表面の直接観察に成功した。
・剛直性を変えた高分子添加物の効果 ずり流動するゲルの表面近傍に存在する流体に高分子を添加しながら、ゲルの表面の直接観察を行い、添加高分子の効果を調べることができた。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Observation of the birefringence in the friction interface with polarizing microscope2014

    • 著者名/発表者名
      Naoya YAMADA, Jin GONG, Masato WADA, Masato MAKINO, M. Hasnat KABIR, Hidemitsu Furukawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 12th Asia Pacific Physics ConferenceJPS Conf. Proc.

      巻: なし ページ: 0140201-0140204

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.7566/JPSCP.1.012050

    • 査読あり
  • [学会発表] Observation of the Characteristic Properties in Soft and Wet Friction of Gel Engineering Materials2015

    • 著者名/発表者名
      Naoya Yamada, Hidemitsu Furukawa
    • 学会等名
      SPIE 2015
    • 発表場所
      San Diego, United States
    • 年月日
      2015-03-11
  • [学会発表] 3Dゲルプリンターを用いたゲル柔軟膜の開発2014

    • 著者名/発表者名
      岡田 耕治, 田勢 泰士, 和田 真人, 川上 勝, 古川英光, 田中 正隆
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2014-09-25
  • [学会発表] 3DゲルプリンターSWIM-ERの開発とゲル人工血管の研究2014

    • 著者名/発表者名
      岡田耕治, 古川英光, 宮 瑾, M. Hasnat Kabir, 牧野 真人
    • 学会等名
      日本機械学会2014年次大会
    • 発表場所
      東京電機大学 東京千住キャンパス
    • 年月日
      2014-09-08
  • [学会発表] FRICTIONAL MEASUREMENT OF GEL ENGINEERING MATERIALS WITH LASER PROCESSED SURFACE2014

    • 著者名/発表者名
      Naoya Yamada, Jin Gong, Masato Makino, M. Hasnat Kabir, Keisuke Maekawa, Masato Wada, Hidemitsu Furukawa
    • 学会等名
      the 5th JSME/ASME International Conference on Materials and Processing (ICM&P) 2014
    • 発表場所
      Cobo Center, Detroit, Michigan USA
    • 年月日
      2014-06-11
  • [備考] 山形大学研究者情報

    • URL

      http://yudb.kj.yamagata-u.ac.jp

  • [備考] 古川研究室ホームページ

    • URL

      http://furukawa.yz.yamagata-u.ac.jp

  • [備考] ソフト&ウェットマター工学研究室facebook

    • URL

      http://www.facebook.com/swelbook

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公開日: 2016-06-01  

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