弾性、粘弾性、流動などの複合的効果と結合した相転移ダイナミクス

相变动力学与弹性、粘弹性和流动等复杂效应相结合

• 批准号: 03J04994
• 负责人: 古川 亮
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J04994/
• 关键词: 高分子溶液; 粘弾性; マイクロレオロジー; スピノダル分解; 動的臨界現象; ずり流れ; レオカオス; 塑性変形; レオロジー; 相転移ダイナミクス; シェア流; 相分離; 臨界現象

「弾性、流動、粘弾性などの複合的効果と結合した相転移ダイナミクス」という表記研究課題のもとに主に粘弾性流体の示す、新奇な非平衡物性、相転移ダイナミクスについて研究を行った。1.流動下の粘弾性相分離現象流動について詳細な計算機実験的研究を行った。その主要な結果は以下のとおりである。(i)溶媒リッチ相は流動に対してより強い変形を受け、速度勾配が集中し、系の潤滑剤として作用する。その結果、系の粘性は減少する(相分離によるshear-thinning)。(ii)系の応力の大部分は高分子リッチ相が保持するが、高分子リッチ相は流動場による変形、破断、会合を繰り返し過渡的ゲルとして作用する。この複雑な運動は応力の大きな揺らぎをもたらす。(iii)シェアレートが弱い場合、流動によってドメインの粗大化は促進される。しかし、シェアレートが強い場合には、シェア流によるドメインの破断の効果が強くなるため、粗大化の進展が抑制される。この場合、動的な定常状態を実現する。我々が得た結果は近年の実験結果と定性的に一致する2.昨年度の研究で代表者は粘弾性長の逆数程度の波数で粘性が波数依存性を持つという粘弾性効果を初めて報告した。今年度は、この結果を受けて絡み合い高分子溶液のマイクロレオロジーの詳細な解析を展開した。その結果、絡み合い高分子系特有の内部構造、粘弾性効果を反映して、マイクロレオロジーによって観測される複素ずり弾性率は、マクロな測定で得られるものとは量的のみならず質的にも異なるものになりうることを予測した。上記の研究以外にも高分子溶液の動的臨界現象、ミセル溶液のシアバンド現象、固体の塑性変形に関して研究を行った。これらの研究で得た成果は各種国際会議、国内学会、海外学術雑誌において公表した。

基于符号研究主题，“相变动力学以及诸如弹性，流动和粘弹性等复杂效果”，我们对主要由粘弹性流体展示的新型非平衡性能和相变动力学进行了研究。 1。进行了一项详细的计算机实验研究，该研究对流动下的粘弹相分离现象的流动进行。主要结果如下：（i）富含溶剂的相对流动的变形更强，并且速度梯度浓缩，充当系统的润滑剂。结果，系统的粘度会降低（由于相分离而导致剪切粉化）。系统（II）中的大多数应力都由富含聚合物的相保留，但是由于流场而导致的富聚合物相反复变形，断裂和关联，并充当瞬态凝胶。这种复杂的运动导致应力波动很大。 （iii）如果股票率很弱，则通过流量促进域的变厚。但是，当股份较高时，破坏股票流量引起的域的效果变得更强大，并且抑制了更高的进度。在这种情况下，实现了动态稳态。我们的结果在质上与最近的实验结果一致。2。在去年的研究中，该代表首次报道了粘弹性效应是粘度在粘弹性长度的倒数的波数中依赖于波数。为了响应这些结果，今年我们已经对相互交织的聚合物溶液的微流变学进行了详细的分析。结果，我们预测，微流变学观察到的复杂剪切模量不仅可以不同，而且在质量上也与通过宏观测量获得的复杂剪切模量可能不同，这反映了内部结构和粘弹性效应，这是相互交织的聚合物系统所特有的。除上述研究外，我们还对聚合物溶液的动态关键现象，胶束溶液的剪切带现象以及固体的塑性变形进行了研究。从这些研究获得的结果已在各种国际会议，国内学术社会和海外学术期刊上发表。

项目成果

MICRORHEOLOGY OF ENTANGLED POLYMER SOLUTIONS

缠结聚合物溶液的微流变学

• 发表时间: 2004
• 期刊: The Journal of Chemical Physics 121巻19号
• 作者: Akira Onuki;Akira Furukawa;A.Minami;松本 学;AKIRA FURUKAWA
• 通讯作者: AKIRA FURUKAWA

Sheared solid materials

剪切固体材料

• 发表时间: 2005
• 期刊: Phys.Rev.Lett. 94
• 作者: A.Onuki;A.Furukawa;A.Minami
• 通讯作者: A.Minami

Akira Furukawa: "Viscoelastic Effect on Hydrodynamic Relaxation in Polymer Solutions"Journal of the Physical Society of Japan. Vol.72 No.2. 209-212 (2003)

Akira Furukawa：“聚合物溶液中流体动力学松弛的粘弹性效应”日本物理学会杂志。

Dynamic critical phenomena of polymer solutions

• DOI: 10.1143/jpsj.72.1436
• 发表时间: 2003-06-01
• 期刊: JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN
• 影响因子: 1.7
• 作者: Furukawa, A

Akira Furukawa: "Dynamic Critical Phenomena of Polymer Solutions"AIP conference Proceedings. (掲載予定). (2004)

Akira Furukawa：“聚合物解决方案的动态临界现象”AIP 会议论文集（即将出版）。