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水分散系における高分子の移流集積界面分割モデルの設計

水分散体系中聚合物的平流-累积界面分配模型设计

基本信息

批准号：
21H01998
负责人：
桶葭興資
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Japan Advanced Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

殆どの散逸構造は一過性の現象で最終的に均一状態となるため、材料化に向けたモデル設計や利用価値が示されていない。一方、本研究の散逸構造「界面分割現象」では、水の蒸発に伴って高分子集積体がサブミクロンスケールで構造秩序化し、高分子配向膜として析出し永続的に残る。さらに、分割される空間数は物理パラメータで制御可能であることが示唆されている。この現象をモデル化するため本研究では、高分子／水系の実験、および理論を検証している。以下に具体的内容、意義、およびその重要性を記す。1. 実証モデルとして、水分散系高分子である多糖各種に加え、汎用的な水溶性合成高分子に対しても調査した。まず、自己集合性多糖の微粒子が水分散された系の移流集積界面分割現象を理解するため、試料の粘度特性評価や蒸発界面の時空間変化を通して、重要パラメータの抽出と流体力学的な無次元数を評価した。水溶性合成高分子では、適切な物理化学条件を調査し実証に結びつけた。2. 理論モデルと実験系をつなぐ速度論的解釈を進め、理論式上、重要な物理パラメータを新しく定め、その経時変化をモニタリングする実験装置を自作構築した。引き続き、実験データと理論モデルを結びつける物理因子の検証を進める。3. 本研究に関わる査読付学術論文２報を発表した。レビュー論文として、多糖の自己集合構造やマルチスケールの配向構造をまとめ、またオリジナル論文として、水分散系の界面分割法によって得た多糖膜がカチオンに対して異方応答を示すハイドロゲルに関してまとめた。これらの２報については表紙採択された。上記の研究内容について、国際学会７件含む学会発表１１件を通して活発に議論した。これらを基に本研究の多角的なアプローチが進んでおり、引き続き研究を遂行するにあたって重要なステップを踏んだ。

Almost どの dissipative structure は transient の phenomenon で final に uniform state となるため, material to けにたモデル design や use 価 numerical が shown されていない. One party, this study の dissipative structure "interface split phenomenon" では, water steam の発に with って polymer set integrated がサブミクロンスケールで tectonic bringing し, polymer with the membrane として precipitation に residual るし続 forever. Youdaoplaceholder0, the number of space to be divided される, the physical パラメさらにタで control may be であるとがとが suggesting されてるる. The をモデをモデ phenomenon is するため. This study でる, polymer/water system <s:1> experiments, および theories を検 prove that てるるるる. The specific content, significance, and importance of the following に are recorded in を. 1. Be the モデルとして, water dispersion polymer である polysaccharide of various にえ, domestic な water-soluble synthetic polymer にし seaborne ても survey した. まず polysaccharide, set their sexual のが water dispersed particles された is の advection set product interface division phenomenon を understand するため, try の viscosity characteristics evaluation 価や steamed 発 interface の when space - を tong して, important パラメータの spare と fluid mechanics な no dimensional number を review 価した. The investigation of water-soluble synthetic polymers under でで and appropriate な physical and chemical conditions を proved the に conclusion びけたけたけた. 2. The theory モデルと be 験 department をつなぐ speed theory solution 釈を into important なめ, theory on the type, physical パラメータを new しくめ, その経 variations change when をモニタリングする be 験 device を since for constructing した. Lead き続き, be 験データと theory モデルを "びつける physical factor の検 card を into める. 3. This study に is related to わる and 読. Two academic papers were submitted to を and the publication table is た. レビュー paper として, polysaccharide の his collection structure やマルチスケールの match to construct をまとめ, またオリジナル paper として, water dispersion の interface segmentation によって have た polysaccharide membrane がカチオンにし seaborne て different party 応 answer を shown すハイドロゲルに masato してまとめた. Youdaoplaceholder0 れられら 2 reports にれらてて form submission 択された. The above notes on the research content of に, に, て, て, 7 items from international societies including む, 11 items from academic societies, を, て, に, and discussions, た. これらを base にの this study of polygonal なアプローチが into んでおり and き続をき research carries out するにあたって important なステップを tread んだ.