マイクロエマルジョン
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マイクロエマルジョン. サーモトロピック 液晶. 界面活性剤 リオトロピック液晶. ゲル 液晶エラストマー. 高分子. コロイド コロイド結晶. B9 ソフトマター物理 やわらかなナノ構造と揺らぎ. ● ソフトマター:液晶・高分子・ゲル・エマルジョン “やわらかい”物質の物理. ソフトマター物理学. 量子力学    → 半導体技術   → 情報産業   →コミュニケーション. ソフトマター物理学    → 電子デバイス   → 医療・DDS   →高機能素材. 液晶. 電極. 塗料. プラスチック. コロイド(顔料).

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Presentation Transcript
B9

マイクロエマルジョン

サーモトロピック

液晶

界面活性剤

リオトロピック液晶

ゲル

液晶エラストマー

高分子

コロイド

コロイド結晶

B9ソフトマター物理 やわらかなナノ構造と揺らぎ

●ソフトマター:液晶・高分子・ゲル・エマルジョン

“やわらかい”物質の物理


B9

ソフトマター物理学

量子力学 

  → 半導体技術

  → 情報産業

  →コミュニケーション

ソフトマター物理学 

  → 電子デバイス

  → 医療・DDS

  →高機能素材

液晶

電極

塗料

プラスチック

コロイド(顔料)

多種・多体のミクロな分子凝縮系が形成するマクロな物質内の階層構造 nm~m

 各階層に分布する内部自由度の様々な揺らぎ psec~sec の役割を理解

純粋でない 「汚い」 混合系の協同現象Diversity

Micro

Shrödinger Eq.

Atomistic models

化学

Meso

t-dep GL (Cahn-Hilliard)

Coarse grained models

ソフトマター物理

Macro

Navier-Stokes Eq.

Continuum theories

工学・生物・医薬学

普遍的・物理学的理解 Universality


B9

教授: 山本 潤

准教授: 高西 陽一

助教: 石井陽子

B9ソフトマター物理 やわらかなナノ構造と揺らぎ

○ソフトマター物質の物理は、多数の分子の協同現象として理解される。本演習では、液晶ディスプレイ、生体物質など、いくつかの現実の系を身近なモデルとして、授業で履修してきた統計力学が、実際の物質の物理と如何にして結びつくかを、構造解析やダイナミクスの実験を通して体験する。

○また、新規な物理現象を研究するために必要不可欠な、空間と時間における基礎的な実験手法を習得する。

●前半 ソフトマター物理の基礎

●英語本読み:“Soft Condensed Matter, R.A.L.Jones”

●ソフトマター物理の基礎実験

レーザー・分光器・オシロスコープ・顕微鏡・光検出器・・


B9

後半 ソフトマター物理の基礎研究

新しい物質の構造と揺らぎの研究とは

SmecticC

N-SmC相転移と2軸性異常現象

コノスコープ観察

電場によるらせん構造の変調と

南部・ゴールドストーンモード

温度低下

Molecular Time:DynamicsCollective

光誘起SA-SC相転移と

X線構造解析

温度上昇

光励起配向回転現象


Measurements
Measurements

Dynamic Light Scattering

Viscoelastic

Spectroscopy

X-ray

Local Pump: ManipulationField

Polarizing/

Fluorecence

Microscope


B9

構造色 (分子が自発的に創る 可視光波長~数100nmの長距離秩序)構造色 (分子が自発的に創る 可視光波長~数100nmの長距離秩序)

●昆虫の色

(構造色)

リオトロピック液晶 (ブラッグ散乱・構造色)

●水と変わらぬ粘性率(数cP)で流れるにも関わらず

可視光波長スケールの秩序を持つ


Molecular bulb controlling dynamics through interface
Molecular bulb –Controlling dynamics through interface-構造色 (分子が自発的に創る 可視光波長~数100nmの長距離秩序)

ガスバルブ

酸素・一酸化炭素透過制御

Gas Selector

閉鎖系

液晶バブル・エマルジョン・ミセル

分子バルブ

物質拡散・伝播制御

液晶分子

LCBubble

~100mm

for Gas selector

nm - μm

LC emulsion

~100mm

for Meta Material

空気

液晶膜

空気

光バルブ

光・電磁波伝播制御

基盤

LC

Nano-micelle

~100nm

for Drug

Delivery

1mm

Laser resonator

Meta Material

Drug Delivery


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