2006 Fiscal Year Annual Research Report
ソフトマターのメソスコピック界面ダイナミクスとその応用
| Project Area | Creation of non-equilibrium soft matter physics: Structure and dynamics of mesoscopic systems |
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| Project/Area Number |
18068015
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
木村 康之 九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (00225070)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下村 武史 東京農工大学, 大学院・共生科学技術部, 助教授 (40292768)
市川 正敏 九州大学, 大学院・理学研究院, 助手 (40403919)
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| Keywords | 共焦点レーザー顕微鏡 / メソスコピック構造 / ソフトマター / ダイナミクス / 界面 / ベシクル / 2分子膜 |
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| Research Abstract |
生体系に代表されるソフトマター複合系は、その内部にメソスコピックサイズの階層的構造が存在し、界面および界面で囲まれた微小空間において特徴的な物質輸送をはじめとした種々の非平衡現象やそれに基づく高度な機能が発現している。このようなメソスコピックスケールでのソフトマターの構造やダイナミクスを理解するためには、系を構成する個々の分子の示す物性がメソスコピックスケールのシステムの機能へといかに集約・制御・統合されるかを理解することが必要不可欠である。このために、我々は、メソスコピック界面の局所トポロジーと局所ダイナミクスを同時に、3次元的かつ広い時間スケールにわたりリアルタイム計測可能な新しい実験的方法論の開発を行なうことを目指している。
本年度は高速観察可能な共焦点レーザー顕微鏡システムを導入し、メソスコピック界面、例えば2分子膜で構成されるベシクルをはじめとした種々のソフトマター複合系の界面トポロジーや構造形成に関する研究を行なった。具体的には、(1)混合脂質2分子膜からなるミクロンサイズのベシクル上における脂質の相分離ダイナミクスの研究、(2)液晶-高分子混合系において相分離により誘起される高分子液滴の自己凝集構造の研究、(3)2分子膜に挟まれたコロイド粒子の拡散現象の研究などを行なった。その結果、(1)混合脂質系ではレーザー光で誘起される相分離過程が新たに発見された。(2)液晶-高分子系では相分離過程の詳細な観察により、さまざまな自己凝集構造が形成される原因を明らかにすることに成功した。(3)2分子膜の間に拘束された粒子の拡散は欠陥構造の生成消滅に起因した特異な遅い拡散過程に支配されていることが明らかになった。
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