流動および電場下における非相溶混合流体の時空構造の解明とその制御

流场和电场作用下不相容混合流体时空结构的阐明与控制

• 批准号: 14045236
• 负责人: 折原 宏
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14045236/
• 关键词: 非相溶; 高分子; ドロプレット; ネットワーク; 共焦点レーザー顕微鏡; レオロジー

互いに相溶しない流体(高分子)を混合した非相溶混合流体は単一流体と異なる特異なレオロジー的性質を持つことが知られている.申請者らはこれまでにせん断流下においてこの非相溶混合流体に電場を印加すると,ドロプレットが分散した構造からネットワーク構造への変化が可逆的に起こることを初めて見出している.この現象はせん断流のみまたは電場のみによっては起こらず,それらが適当な大きさの時に発現するという点で,2つ以上の外場が複合的に関与する非相溶混合流体における新しいタイプの構造変化と考えることができる.本研究の目的は,流動下,電場下における非相溶混合流体の時空構造とその物理的機構を明らかにすることである.さらに,この結果を基に非相溶混合流体の時空構造の制御および新しい構造を持った材料の創製も目指す.本年度は上と下の回転板が互いに逆方向に回転するせん断印可葬置を製作した.これにより,2枚の円板の間に平均速度ゼロの面ができるので,この面を共焦点レーザー顕微鏡により観察することにより,今までにない精細な画像を得ることができた.定常状態において連続する500枚の画像を取り込み,各画像のフーリエ係数を求め,さらに異なる時刻でのフーリエ係数の相関関数を計算した.その結果,ドロプレットがネットワークになる付近で緩和レートが極大を取ることが明かとなった.

A mixture of miscible fluids (polymers) and immiscible mixed fluids is a mixture of fluids with different properties. The applicant shall apply the electric field to the immiscible mixed fluid under the condition of continuous flow, and the structure shall be reversible under the condition of continuous flow. This phenomenon is caused by the occurrence of an electric field at an appropriate time, and the occurrence of an immiscible mixed fluid at an external field of more than 2 times. The purpose of this study is to clarify the spatiotemporal structure and physical mechanism of immiscible mixed fluids under flow and electric field. In addition, the results show that the control of spatial and temporal structures of immiscible mixed fluids and the creation of new structural materials are important. This year, the top and bottom of the board are opposite to each other, and the back is opposite to each other. The average velocity between the two plates is the same as that between the two plates. In the steady state, there are 500 images in the continuous state, and the correlation coefficient of each image is calculated. As a result of this, the number of people who have died is increasing.

项目成果

H.Orihara, T.Kawasaki, M.Doi, A.Inoue: "Immiscible Polymer Blend Electrorheological Fluids -Composition Dependence -"Journal of Applied Polymer Science. 86. 3673-3680 (2002)

H.Orihara、T.Kawasaki、M.Doi、A.Inoue：“不混溶聚合物共混电流变液 - 成分依赖性 -”应用聚合物科学杂志。

武居直行, 古荘純次, 折原宏, 井上昭夫, 吉村一郎: "片側電極パターンにおける均一系ER流体のER効果(第3報,粘性概算法の提案)"日本機械学会論文集(C編). 69. 78-85 (2003)

Naoyuki Takei、Junji Furusho、Hiroshi Orihara、Akio Inoue、Ichiro Yoshimura：“单侧电极图案中均质 ER 流体的 ER 效应（第 3 次报告，粘度估计方法的提案）” 日本机械工程师学会会刊（ed.10） C）69.78-85（2003）。

H.Orihara, T.Shibuya, S.Ujiie: "Observation of polymer interface instability"Polymer. 44. 8133-8137 (2003)

H.Orihara、T.Shibuya、S.Ujiie：“聚合物界面不稳定性的观察”聚合物。

H.Orihara, Y.Ikeyama, S.Ujiie, A.Inoue: "Observations of immiscible polymer blend electrorheological fluids with a confocal scanning laser microscope"J.Rheol. 47. 1299-1310 (2003)

H.Orihara、Y.Ikeyama、S.Ujiie、A.Inoue：“用共焦扫描激光显微镜观察不混溶聚合物共混物电流变液”J.Rheol。