電場+磁場応答性新レオロジー流体の創製に関する研究

对电场和磁场敏感的新型流变流体的制备研究

• 批准号: 21656202
• 负责人: 今野 幹男
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21656202/
• 关键词: 機能性流体; ER; MR; 電場; 磁性; 単分散; 配列

磁性ナノ粒子(マグネタイト)とシリカを均一に複合化することで、電場と磁場の両者に迅速に応答する単分散な複合粒子を合成した。複合粒子の合成過程では、磁性ナノ粒子をシリカ粒子表面に均一に担持した後に、粒子表面を別のシリカで薄く被覆した。このシリカ被覆により、複合粒子が水溶液でも均一に分散するようになった。さらに、複合粒子の集積状態を光学顕微鏡で容易に観察できるように、複合粒子をミクロンサイズまで大粒径化した。この複合粒子の懸濁液に電場を印加したところ、複合粒子は電場印加方向に対して平行な鎖状構造を形成した。磁場を印加した場合も、類似の鎖状構造を形成した。これらの外場下で形成される複合粒子の鎖は、いずれの外場印加に対してもその強度とともに伸長した。さらに、磁場と電場を互いに直交方向に印加した場合は、複合粒子がヘキサゴナル型に配列したシート状構造体を形成した。このような外場印加を雪だるま型の複合粒子に対しても行った。磁性ナノ粒子を含む雪だるま型粒子に磁場を印加したところ、磁性成分を含む雪だるまの頭部が印加磁場方向に対して並んだ構造を示した。一方、電場作用下での雪だるま複合粒子は、印加方向に対して粒子長軸を平行に向けた鎖状構造を形成した。さらに、磁場と電場の両者を同一方向に印加した場合は、雪だるま粒子の頭部を一方向に向けて配列した構造も観察することができた。これらの結果から、電場および磁場を複合的に利用することで、異方性粒子の配向性も制御できることを示した。

Magnetic particles are dispersed uniformly and rapidly. Composite particles are synthesized by uniformly supporting magnetic particles on their surfaces and by coating them with thin layers. The composite particles are uniformly dispersed in aqueous solution. In addition, the aggregation state of composite particles can be easily detected by optical microscopes, and the particle size of composite particles can be increased. The suspension of the composite particles forms a parallel lock-like structure in the opposite direction of the electric field. The magnetic field is formed in the case of a lock-like structure. The intensity of the particles formed under the external field is higher than that under the external field. When the magnetic field and the electric field are orthogonal to each other, the composite particles are formed into a single structure. A composite particle is formed in the outer field. Magnetic particles include magnetic field, magnetic composition, magnetic field orientation, and magnetic structure. Under the action of a square electric field, a lock-like structure is formed in which the long axis of the composite particle is parallel to each other The magnetic field and the head of the particle are arranged in the same direction. The result is that the electric field and the magnetic field combine to make use of the anisotropic particles.

项目成果

Repetitive heterocoagulation of oppositely charged particles for enhancement of magnetic nanoparticle loading into monodisperse silica particles.

• DOI: 10.1021/la903266e
• 发表时间: 2010-03
• 期刊: Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
• 作者: Hideki Matsumoto;D. Nagao;M. Konno

MER流体に向けた磁性シリカ粒子の表面改質と分散制御

MER 流体用磁性二氧化硅颗粒的表面改性和分散控制

• 发表时间: 2009
• 作者: 上野拓也;松本秀樹;長尾大輔;大坪泰文;今野幹男
• 通讯作者: 今野幹男

Size control of polystyrene nodules formed on silica particles in soap-free emulsion polymerization with amphoteric initiator

• DOI: 10.1007/s00396-009-2063-7
• 发表时间: 2009-09-01
• 期刊: COLLOID AND POLYMER SCIENCE
• 影响因子: 2.4
• 作者: Nagao, Daisuke;Ueno, Takuya;Konno, Mikio
• 通讯作者: Konno, Mikio

高磁性含有率を持つ単分散マグネタイト-シリカ複合粒子の作製

高磁性含量单分散磁铁矿-二氧化硅复合颗粒的制备

• 发表时间: 2009
• 作者: Satoshi Otani;Toshiharu Iwai;Shingo Nakahata;Chiharu Sakai;Masakane Yamashita;Hideki Matsumoto;中島健一郎;Daisuke Nagao;松本秀樹
• 通讯作者: 松本秀樹

Soap-Free Emulsion Polymerization of Highly Monodisperse Magnetic Polymer Particles with Amphoteric Initiator

高单分散磁性聚合物颗粒与两性引发剂的无皂乳液聚合

• 发表时间: 2010
• 期刊: Colloid and Polymer Science 288
• 作者: N.Yamauchi;D.Nagao;M.Konno
• 通讯作者: M.Konno