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

粘弾性相分離(高分子溶液)

粘弾性相分離(高分子溶液) 粘弾性相分離現象は,高分子溶液系において初めて観測され,その特異なパターンは,少数相がドロップレットになるという通常の流体系の相分離現象とは全く異なり,少数相であるはずの高分子濃厚相が連結したネットワーク状の構造を示すというものであった.そのほかにも,高分子濃厚相のドロップレットがゲル状の球となって互いに衝突,反発しあうため,合体,成長することが非常に遅くなるムービングドロップレット相,ドロップレットがコロイド粒子のようになり数珠状に細く連結したネットワーク構造,ゲル状になった高分子濃厚相の膜が自らの収縮力に耐えられず自らに亀裂を発生させる破壊的パターンなどの独特なパターンが位相差顕微鏡観察によって見出されている.そのほかにも,粘弾性相分離現象の過程において,高分子濃厚相がゲルのように容器の形を保ったまま収縮していき,時間が経過すると液体のようになって形を崩していくという,粘弾性相分離現象に特有の過渡的ゲルの振る舞いを初めて直接的に観測した.また,粘弾性相分離過程で発生する高分子への力学的応力を直接観測するために,時分割静的偏光解消光散乱法を用いた研究も行っている (図は,高分子溶液の粘弾性相分離現象によって発生したネットワークパターン,試料: ポリスチレン (分子量 3.55×105)/ジエチルマロネイト,濃度: 6.80 wt%PS (臨界組成),温度: 3.0 ℃,時間: 180 s).

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