応力場に置かれた高分子ゲルのスローダイナミクス

应力场中聚合物凝胶的慢速动力学

• 批准号: 19031014
• 负责人: 浦山 健治
• 金额: $ 5.44万
• 依托单位: Kyoto 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19031014/
• 关键词: ゲル; レオロジー; ポアソン比; 膨潤; 液晶; 高分子ゲル; ジェラン; 物理ゲル; スローダイナミクス; 破壊

今年度は, 1)超低速圧縮下のポリアクリルアミドゲルの力学挙動, 2)液晶ゲルの電場応答挙動のダイナミクス, を調べた. 1)に関しては, 分速0.005mmという超低速度で圧縮できる装置を市販装置を改造することによって作製した. 通常の圧縮試験が行なわれるような分速1mm以上では, 応力-ひずみ挙動に圧縮速度依存性はみられなかったのに対し, 分速0.5mm以下になると顕著な依存性がみられるようになった. ゲルの外径を測定しポアソン比を求めると, 分速1mm以上では0.5に近く変形時の体積変化が起こっていないことがわかった. 一方, 分速0.5mm以下になるとポアソン比は圧縮速度の低下とともに減少し, 最も小さいときで0.25程度にまで減少した. これは, 変形速度がゲルの拡散速度と同程度のタイムスケールにまで減少したためである. この体積変化は応力に関わる実効ひずみも減少させるため, 応力-ひずみ挙動にも圧縮速度依存性が現れることがわかった., 2)に関しては, ひずみおよび複屈折変化の電場印加および電場除去時の応答時間を電圧の変数として調べた. 電場印加時の光学応答時間は, 電圧の2乗に逆比例して変化し, ミリ秒オーダーであった. 一方, 力学応答時間は, 光学応答時間と同様の電圧依存性を示したが約10倍遅いことがわかった. また, 電場除去時の両応答時間は電圧に依存しなかったが, 電場印加時と同様に力学応答は光学応答よりも約10倍遅かった. これらの実験結果を説明するモデルを構築し, 実験結果と良好な一致を得た.

Our は ", 1) under the super-low speed 圧 shrinkage の ポ リ ア ク リ ル ア ミ ド ゲ ル 挙 の mechanics, 2) LCD ゲ ル 応 の electric field a 挙 moving の ダ イ ナ ミ ク ス, を adjustable べ た. 1) に masato し て は, differential 0.005 mm と い う ultra-low speed で 圧 shrinkage で き る device を city vendor device を transformation す る こ と に よ っ て cropping し た. Usually の 圧 shrinkage test line が な わ れ る よ う な differential above 1 mm で は, 応 force - ひ ず み 挙 dynamic に 圧 shrinkage rate dependence は み ら れ な か っ た の に し seaborne, differential below 0.5 mm に な る と 顕 the な dependency が み ら れ る よ う に な っ た. ゲ ル を の diameter measurement し ポ ア ソ ン than を o め る と, When the speed is above 1mm, there is a で で 0.5に. When the shape is nearly く, the <s:1> volume change begins at が, and the <s:1> って な な な とがわ とがわ とがわ った った った った った った とがわ とがわ とがわ った った った った った とがわ とがわ とがわ った った. One party, the differential of 0.5 mm below に な る と ポ ア ソ ン than は 圧 low shrinkage speed の と と も に reduce し, most small も さ い と き で 0.25 degree に ま で reduce し た. こ れ は, - shaped speed が ゲ ル の company spread speed と with degree の タ イ ム ス ケ ー ル に ま で reduce し た た め で あ る. こ の volume variations change は 応 force に masato わ る be sharper ひ ず み も reduce さ せ る た め, 応 force - ひ ず み 挙 dynamic に も 圧 shrinkage rate dependence が now れ る こ と が わ か っ た., 2) に masato し て は, Youdaoplaceholder0 complex conversion transformation <s:1> electric field Inca および electric field removal time <s:1> 応 answer time を voltage <s:1> variation と て て て modulation べた. When the electric field is inacted, the <s:1> optical 応 responds to the time <e:1>, the voltage <s:1> 2乗に inversely proportional <s:1> て changes to <s:1>, and the <s:1> リ second <s:1> ダ であった であった であった であった であった であった であった であった であった であった であった であった であった. は 応 answer time, mechanics, optics 応 with others in a time と の electric 圧 dependency を shown し た が about 10 times 遅 い こ と が わ か っ た. ま た, when the electric field to remove の struck 応 answer time は electric 圧 に dependent し な か っ た が, With others in the electric field when the Inca と に mechanics 応 answer は optical 応 answer よ り も about 10 times 遅 か っ た. こ れ ら の be 験 result を す る モ デ ル を し, be 験 results agree good と な を た.

项目成果

Network Topology–Mechanical Properties Relationships of Model Elastomers

• DOI: 10.1295/polymj.pj2008033
• 发表时间: 2008-08
• 期刊: Polymer Journal
• 影响因子: 2.8
• 作者: K. Urayama

Thermal Deformation of Imprinted Nematic Elastomers

压印向列弹性体的热变形

• 发表时间: 2009
• 期刊: Journal of Physics : Conference Series (印刷中)
• 作者: Sawa;Y.;Urayama;K.;Takigawa
• 通讯作者: Takigawa

Dynamics of Stimulus Response of Swollen Namatic Elastomers

溶胀纳米级弹性体的刺激响应动力学

• 发表时间: 2008
• 期刊: Progress of Theoretical Physics : Supplement 175
• 作者: Urayama;K. ;Mashita;R. ;Fukunaga;A. ;Takigawa;T.
• 通讯作者: T.

超低ひずみ速度におけるジェランゲルの高圧縮挙動

结冷胶在超低应变率下的高压缩行为

• 发表时间: 2007
• 作者: 田岡;浦山;中村;瀧川
• 通讯作者: 瀧川

Stretching-induced director rotation in thin films of liquid crystal elastomers with homeotropic alignment

• DOI: 10.1021/ma071104y
• 发表时间: 2007-10-16
• 期刊: MACROMOLECULES
• 影响因子: 5.5
• 作者: Urayama, Kenji;Mashita, Ryo;Takigawa, Toshikazu
• 通讯作者: Takigawa, Toshikazu