平面伸張流動を用いた界面活性剤水溶液の流動誘起構造の生成とレオロジー特性評価

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本研究では，紐状ミセル界面活性剤水溶液の流動誘起構造の伸張流動特性を評価する．そのために，流動誘起構造発生を目的とした伸張流動と，発生させた流動誘起構造を測定する目的の伸張流動を同時あるいは順番に入力する，まったく新しい測定手法の提案を行う．本手法を用いて光学的異方性（流動複屈折）を直接測定し，伸張流動で得られる誘起構造のレオロジー特性を光学的手法から評価する．＜令和４年度の到達目標＞：①動的平面伸張流動下での光学的異方性の応答と新型装置開発＜大振幅動的平面伸張流動＞実験装置が完成しており，初期ギャップ，スクイーズ振幅，スクイーズ周波数から試料に加える伸張ひずみと伸張速度は調整可能である．観察は，観察方向側から、円偏光板、スクイズフローセル、円偏光板、光源の順に配置され，120fpsで撮影可能なビデオカメラを使用し、スクイーズ流動開始から緩和までの流動複屈折の可視化実験が可能である。この装置を用いて，CTAB/NaSal系界面活性剤水溶液について測定を行った．動的伸張速度が大きい条件では，流路中央のよどみ点周辺において初回の逆スクイーズにおいて強い複屈折が観測された．この複屈折の変動とスクイーズ運動との位相差は，その後のスクイーズ運動によって徐々に変化する様子が観測された．＜小振幅動的平面伸張流動＞圧電アクチュエーターを二つ利用したシステムが完成している．現在は，ダイアルゲージとレーザー変位形の両方を用いて，動作確認までを実施している．大振幅との統合は行っていないが，高周波小振幅での測定が可能となっている．他方で，ビデオカメラによる測定では，サンプリング周波数が足りないことから，光学測定用の装置を用いて測定を行う準備を開始している．