液晶乱流構造とレオロジー特性の解明

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本年度はネマチック液晶（MBBA，EBBA）にイオン性物質をドープして，その導電率を大きくしたサンプルに交流電場を印可すると，液晶セル（導電性物質のITOがコートされた透明電極ガラス２枚で液晶をサンドイッチしたもの）（セルギャップ：100 μm）の中に巨大な渦が発生することが明らかになった．実際に微粒子を液晶サンプルに混ぜて観察を行うと微粒子が回転（公転）運動していることが分かった．これまでの研究では，電場を印可することが出来る，Anton Paar社製のカスタマイズされたレオメーター（回転粘度計）MCR302WESPで同様の電場を液晶サンプルに印可する実験を行っており，この場合では下面が固定されているが，上面側は回転することが出来る．これまでの研究では上面下面が固定されている場合では前述の渦流れが発生しなかった．しかしながら，共同研究者の折原らはITOガラスをエッチングして，1 mm×1 mmの正方形の電極を作成して，同様の実験を行った際に正方形の空間内に渦流れが発生することを確かめている．更に本研究では最大で直径が20 mmの円形ITOの電極でも渦流れが発生が発生していることが確かめられた．加えて，ドーナツ型にエッチングを行った場合でもドーナツに沿うような一方向の流れが発生することが分かった．今後の展開としては，２通りの展開を検討している１つは電極の形状をより複雑にすること，もう一つはITOの面積を系統的に変化させてPIV等を用いて渦流れの速さの変化を調べることを検討している．