2010 Fiscal Year Annual Research Report
側鎖型高分子液晶の層ゆらぎダイナミクスの観測とせん断流動配向メカニズムの解明
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22340120
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
戸木田 雅利 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (30301170)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松岡 辰郎 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60252269)
姜 聲敏 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (00523664)
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| Keywords | 動的光散乱法 / スメクチック液晶 / 層ゆらぎ / せん断流動配向 / 側鎖型高分子液晶 |
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| Research Abstract |
申請者は,せん断流動下,側鎖型高分子スメクチック液晶がせん断速度増加にともなって配向転移したり,粘度が2段階の減少を示す特異な粘性挙動を示したりすることを見出した.これら配向転移や特異な粘性挙動は,熱ゆらぎによる層の動的な波うち(層ゆらぎ)とせん断とのカップリングに起因すると予測される.本研究は,高分子スメクチック液晶の層ゆらぎのダイナミクス(時間スケール)を動的光散乱光子相関法で測定し,層配向転移のメカニズムと特異なレオロジー特性の要因を実験的に明らかにすることを目的とする.本年度は,液晶配向ゆらぎの緩和時間を観測するための動的光散乱光子相関スペクトル測定システムを構築した.このシステムは層揺らぎダイナミクスの測定に向けて,散乱面内の層法線方向の回転角がψ≠0,散乱ベクトルqz=0の条件で散乱強度を測定できるように拡張できるようにしてある.装置の動作を,既知の球径のポリスチレンラテックス分散液と低分子液晶5CBの動的光散乱測定から緩和時間を決定し,その散乱角依存性から拡散係数を求め,球径から期待される値および文献値と一致することで確認した.また,既存の側鎖型高分子ネマチック液晶で,高分子特有の長い緩和時間を有する系でも,動的光散乱測定が十分可能であることを確認した.層ゆらぎの緩和時間τ_fが異なるスメクチック液晶を得ることを目的に,層秩序パラメータの異なる側鎖型高分子液晶PMn-mを設計,合成し,放射光X線散乱実験によって微弱な高次反射まで精度よく観測して評価した.
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