液晶乱流構造とレオロジー特性の解明

液晶湍流结构和流变特性的阐明

• 批准号: 21K13894
• 负责人: 小林 史明
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Kyushu University (2022)Oita University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K13894/
• 关键词: ソフトマター物理学; 液晶; レオロジー; 流体物理学; 非平衡物理学; 液晶乱流; 乱流; 非平衡; 負の粘性

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．

This year, we are interested in the use of liquid crystal (MBBA,EBBA), liquid crystal (LCD), liquid crystal (LCD), liquid crystal (liquid crystal), liquid crystal (liquid crystal), liquid crystal (LCD), liquid crystal (LCD), liquid crystal (liquid crystal), liquid crystal (LCD), liquid crystal (liquid crystal), electrical properties, electricity, electricity, electricity Liquid crystal transistors (LCDs) are sensitive to ITO devices and transparent electrons. (LCDs) (LCDs)

项目成果

液晶乱流中における巨視的自発流れの発生Ⅰ

液晶湍流中宏观自发流的产生 I

• 发表时间: 2021
• 作者: 武田純;芳原晃旗;佐々木裕司;小林史明;長屋智之;折原 宏
• 通讯作者: 折原 宏

Search for Negative Viscosity induced by liquid crystal turbulence in various liquid crystal materials

寻找各种液晶材料中液晶湍流引起的负粘度

• 发表时间: 2022
• 作者: Kobayashi Fumiaki;Seiji;Ujiie;Hiroshi Orihara and Tomoyuki Nagaya
• 通讯作者: Hiroshi Orihara and Tomoyuki Nagaya

乱流中における巨視的自発流れの発生Ⅱ

湍流中宏观自发流的产生II

• 发表时间: 2021
• 作者: 芳原晃旗，武田純，佐々木裕司，小林史明，長屋智之，折原 宏

Search for Negative Viscosity of various liquid crystal materials in the presence of turbulence induced by an electric field

在电场引起的湍流存在下搜索各种液晶材料的负粘度

• 发表时间: 2022
• 作者: 山田貴弘;矢野力三;米澤進吾;Shahbaz Anwar;前野悦輝;柏谷聡;松本充央;F. Kobayashi; S. Ujiie; H. Orihara; T. Nagaya
• 通讯作者: F. Kobayashi; S. Ujiie; H. Orihara; T. Nagaya

種々の液晶での液晶乱流による負の粘性の探索

寻找各种液晶中由于液晶湍流而产生的负粘度

• 发表时间: 2022
• 作者: 小林史明，氏家誠司，折原宏，長屋智之