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(シミュレーション)

粘弾性相分離(シミュレーション) 我々は,高分子溶液・コロイド分散系などの動的に非対称な混合系において,通常の相分離とは異なる相分離様式を発見し,粘弾性相分離と名付けた.粘弾性相分離では,相分離クエンチ直後に,遅い成分がゲル化し,時間とともにそれが破壊されていく.我々は,この過渡的ゲルの形成と破壊という現象をモデル化し,二流体モデル・流体粒子ダイナミクス法・切断ばねモデルという三種類の数値シミュレーション法を用いて研究を行ってきた.図は,二流体モデルによる粘弾性相分離のドメイン構造を示したものである.我々は,化学ゲルの体積収縮転移との類似性を考慮し体積変形に対する粘弾性応力を導入し数値シミュレーションを行い,実験で観測された振舞いを定性的に再現することに成功した.粘弾性相分離では通常の相分離とは異なり,体積分率が低くても遅い成分の多い相が連結したネットワーク構造を選択的に形成する.また,このネットワーク構造の保持には,ずり変形モードに対する粘弾性応力を導入することが必要である.

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