Clarification on growth process of flow-induced gel and it's limitation

流動誘起ゲル相転移を利用した新技術・次世代の新規高機能性材料の開発等に向け，信頼性の高い流動誘起ゲルの理論の構築が必要とされる．本研究では，広い開水路の底面から浸出壁を介して界面活性剤溶液を浸み出すことで，開水路乱流中に流動誘起ゲルを作り出し，その時の時空間的挙動を実験的に調査する．そして，流動と流動誘起ゲル構造に関する双方の解析を通じて，流動条件ごとの流動誘起ゲルの時空間構造を明らかにし，開水路乱流中で形成される流動誘起ゲルの成長過程と成長限界を解明することを目的とする．作成した大型開水路を利用して流動誘起ゲルの時空間的挙動を調査した．開水路のせん断乱流に界面活性剤溶液を浸出させると，たとえ数十ppmのものであったとしても，流動誘起ゲルが壁面から壁面垂直方向に成長していく様子を捉えることに成功した．最終的に浸出開始付近で流動誘起ゲルは壁から10cmオーダーの大きさに成長した．なお，せん断乱流の溶液が水であったとしても，小規模の流動誘起ゲルの形成が確認された．また，流動誘起ゲルは浸出開始後のある時間を堺に急激に成長することや流動誘起ゲルとせん断乱流の界面は時間とともに揺動することが明らかとなった．流動誘起ゲルはスパン方向に縞状の分布を持ち，流れ方向に一定の周期で揺らいでいる様子も確認された．流動誘起ゲルは固体的性質を有しているため流れをせき止める様子も確認されたが，触ると崩れる程度の強度であることがわかった．

流動誘起ゲル相転移を利用した新技術・次世代の新規高機能性材料の開発等に向け，信頼性の高い流動誘起ゲルの理論の構築が必要とされる．本研究では，広い開水路の底面から浸出壁を介して界面活性剤溶液を浸み出すことで，開水路乱流中に流動誘起ゲルを作り出し，その時の時空間的挙動を実験的に調査する．そして，流動と流動誘起ゲル構造に関する双方の解析を通じて，流動条件ごとの流動誘起ゲルの時空間構造を明らかにし，開水路乱流中で形成される流動誘起ゲルの成長過程と成長限界を解明することを目的とする．作成した大型開水路を利用して流動誘起ゲルの時空間的挙動を調査した．開水路のせん断乱流に界面活性剤溶液を浸出させると，たとえ数十ppmのものであったとしても，流動誘起ゲルが壁面から壁面垂直方向に成長していく様子を捉えることに成功した．最終的に浸出開始付近で流動誘起ゲルは壁から10cmオーダーの大きさに成長した．なお，せん断乱流の溶液が水であったとしても，小規模の流動誘起ゲルの形成が確認された．また，流動誘起ゲルは浸出開始後のある時間を堺に急激に成長することや流動誘起ゲルとせん断乱流の界面は時間とともに揺動することが明らかとなった．流動誘起ゲルはスパン方向に縞状の分布を持ち，流れ方向に一定の周期で揺らいでいる様子も確認された．流動誘起ゲルは固体的性質を有しているため流れをせき止める様子も確認されたが，触ると崩れる程度の強度であることがわかった．