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。

"The effect of combination of viscosity, fluidity and viscosity, phase shift, phase shift, phase shift." 1. Viscous phase separation phenomena under flow conditions The main results are as follows: (i)The solvent phase changes the shape of the fluid, the velocity of the fluid, and the lubrication of the fluid. As a result, the viscosity of the system decreases (phase separation). (ii)Most of the forces in the system are due to the interaction between polymer phase and fluid field, such as deformation, fracture, and transition. This is a great way to move forward. (iii)In case of weak situation and flow, the coarsening of the material will be promoted. In the case of severe stress, the effect of breakage and coarsening is suppressed. The steady state of the situation and motion is realized. The results obtained in this paper are consistent with the qualitative results of recent years. 2. The results of last year's study are representative of the viscosity length, the inverse degree of wave number, the dependence of wave number on viscosity, and the initial report of viscosity results. This year, the results of this study were analyzed in detail. As a result, the internal structure and viscosity characteristics unique to the polymer system are reflected in the measurement of the internal structure and viscosity characteristics of the polymer system. In addition to the above research, critical phenomena of polymer solutions, deformation phenomena of solid solutions, and plastic deformation of solids have been studied. The achievements of this research are reflected in various international conferences, domestic societies and overseas academic journals.

项目成果

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。

Viscoelastic phase separation in shear flow.

• DOI: 10.1103/physreve.70.051503
• 发表时间: 2003-09
• 期刊: Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics
• 作者: Tatsuhiro Imaeda;A. Furukawa;A. Onuki

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

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）。