田中 肇研究室 ソフトマターの物理 東京大学 工学系研究科 物理工学専攻 東京大学 生産技術研究所 基礎系部門
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高分子・液晶・コロイド・膜・タンパク質液体・ガラス・ゲル光とソフトマター
流体系の相分離粘弾性相分離(高分子溶液)粘弾性相分離(コロイド・タンパク質溶液)粘弾性相分離(シミュレーション)ブロックコポリマーのミクロ相分離ぬれと相分離外場下での流体系の相分離(流動・温度勾配)スメクチック液晶の動的構造制御高分子溶液の動的臨界現象高分子鎖のコイル・グロビュール転移コロイドを用いた非平衡現象の直接観察コロイド系の新しいシミュレーション手法荷電コロイドの電気泳動荷電コロイドの凝集空間拘束下での膜の秩序化膜系の流動誘起相転移MLVの核形成・成長膜の相転移と構造形成液晶マイクロエマルションコロイド・液晶複合系液晶・等方液体系の相分離膜・コロイド複合系における自発的粒子分別

空間拘束下での膜の秩序化

空間拘束下での膜の秩序化 空間的に限られた領域における秩序形成は基礎・応用の両面で本質的な重要性を持っているが,従来は単に平衡論を用いて議論することが多く,ソフトマターの多くに見られる一次転移,即ち核生成などに由来する非平衡性およびその空間拘束との関係についてはほとんど明らかにされていなかった.そこで空間拘束スケールが連続的に変化するクサビセルを用い,スポンジ相からのラメラ秩序の形成と空間拘束の関係について研究を行なった.その結果,核生成されたラメラが壁面に濡れ層を作りつつ成長する場合は系全体がホメオトロピック配向し,そうでなければラメラドメインのランダム配向状態やオニオン相等の非ホメオトロピック構造になることが分かった.またラメラの配向秩序の冷却速度依存性,非ホメオトロピック構造とエピタキシーの関係などについても明らかにし,空間拘束下の秩序構造形成においてそのキネティクスが果たしている大きな役割を解明することができた.この研究は,欠陥フリーの秩序構造を空間拘束を用いて形成するための基本的な原理を明らかにしたものであると言える.ここで得られた知見は,二分子膜系のみならずソフトマターの空間拘束下での秩序化の物理的機構を理解する上で重要であるばかりか,ナノ秩序構造形成とその制御による多様な物性の発現の基礎として,応用面においても有用であると考えている.

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