Elucidation of the extraordinarily low friction at the isotropic-liquid crystal interface

阐明各向同性液晶界面的极低摩擦

• 批准号: 22KJ2913
• 负责人: 西山 活
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2913/
• 关键词: 液晶; カイラリティ; 界面物性; 散逸構造; 交差相関

本研究の目的は，液晶-等方共存相の共存界面において「異常低摩擦」が生じることに注目し，その性質と機構を解明すること，及び，省エネルギー社会の実現に寄与し社会課題の解決に貢献する新しい手法を界面制御の観点から提案することである．共存界面における動的物性を観察するために，鏡映対称性の破れたカイラル液晶においてみられる「Lehmann効果」を利用した．カイラル液晶滴が等方相中に分散した系において，液晶滴に熱流を印加すると熱-力学交差相関によってトルクが生じ(Lehmann効果)，滴の回転が駆動される．滴の回転速度は，滴に生じるLehmannトルクと界面で生じる粘性トルクが釣り合うことで一定となる．本研究では，Lehmannトルクと粘性トルクを具体的に計算し，それらの釣り合いから滴の回転速度を実験で制御可能なパラメーターの関数として求めた．さらに，実際にこれらのパラメーターを変化させながら滴の回転速度を測定する実験を行い，理論的に求めた回転速度でフィッティングを行うことで，界面における粘性トルクの値を見積った．その結果，液晶-等方相界面における粘性トルクの値は通常期待される値よりも2桁程度小さくなることが分かった．これは液晶-等方相界面において摩擦が非常に小さくなる「異常低摩擦」が生じていることを示す結果である．社会課題の解決の革新的な手段の一つとして界面制御技術は注目を集めている．液晶-等方共存相における異常低摩擦界面は，エネルギー散逸の少ない界面として幅広い応用が期待される．

In this study, the purpose of this study is that the liquid crystal-equilateral coexistence phase coexists at the interface of high temperature, low friction, high temperature and low friction. You can now send information on social problems to solve social problems. You can use the interface to control your proposal. The physical properties of the co-existing interface monitor the physical properties of your actions, and you can see the effects of the liquid crystal display. The Lehmann effect is used to make use of the dispersion of the liquid crystal. Liquid crystal droplets are sensitive to the mechanical properties of the Lehmann (Lehmann). The dripping speed is the same as that of the Lehmann. The interface between the liquid crystal and the liquid crystal must be affected. In this study, Lehmann experiments show that the specific calculation of viscous properties is very important. The speed of return is measured by the speed of return, and the speed of return. The interface is so viscous that there is no difference between the results of the interface. The liquid crystal-equilateral interface is usually expected to be highly viscous. The liquid crystal-equilateral interface is characterized by low friction, low friction, low friction The control technology pays close attention to the development of the liquid crystal-equilateral co-existence phase and the low friction interface. Look forward to the size of the interface, the size of the interface and the size of the interface.

项目成果

Steady Rigid-Body Rotation of Cholesteric Droplets Driven by the Lehmann Effect

莱曼效应驱动的胆甾醇液滴的稳态刚体旋转

• 发表时间: 2022
• 作者: 赤穗龍一郎;長倉洋樹;Ryuichiro Akaho;Ryuichiro Akaho;Izumi Ikeda;西山活，多辺由佳;西山活，多辺由佳;Katsu Nishiyama and Yuka Tabe
• 通讯作者: Katsu Nishiyama and Yuka Tabe

熱-力学交差相関によって駆動されるカイラル液晶滴の剛体回転

热机互相关驱动手性液晶液滴的刚体旋转

• 发表时间: 2022
• 作者: 赤穗龍一郎;長倉洋樹;Ryuichiro Akaho;Ryuichiro Akaho;Izumi Ikeda;西山活，多辺由佳
• 通讯作者: 西山活，多辺由佳

分子トルクが駆動する液晶滴のマクロな剛体回転

分子扭矩驱动液晶滴宏观刚体旋转

• 发表时间: 2022
• 作者: 赤穗龍一郎;長倉洋樹;Ryuichiro Akaho;Ryuichiro Akaho;Izumi Ikeda;西山活，多辺由佳;西山活，多辺由佳
• 通讯作者: 西山活，多辺由佳