AVALANCHE PHENOMENA IN TWO-DIMENSIONAL FOAM SYSTEMS(Session III : Complex Fluids, The 1st Tohwa University International Meeting on Statistical Physics Theories, Experiments and Computer Simulations)

この論文は国立情報学研究所の電子図書館事業により電子化されました

Drying colloidal systems: laboratory models for a wide range of applications

The drying of complex fluids provides a powerful insight into phenomena that take place on time and length scales not normally accessible. An important feature of complex fluids, colloidal dispersions and polymer solutions is their high sensitivity to weak external actions. Thus, the drying of complex fluids involves a large number of physical and chemical processes. The scope of this review is the capacity to tune such systems to reproduce and explore specific properties in a physics laboratory. A wide variety of systems are presented, ranging from functional coatings, food science, cosmetology, medical diagnostics and forensics to geophysics and art

Modeling of Drying Processes of Polymer Solutions(Poster session 2, New Frontiers in Colloidal Physics : A Bridge between Micro- and Macroscopic Concepts in Soft Matter)

この論文は国立情報学研究所の電子図書館事業により電子化されました。高分子溶液またはゲルに対する二流体モデルを用いて、固体基板上の高分子溶液の乾燥過程に関するモデルを構築する。このモデルでは、溶媒の蒸発に伴って気液界面付近で形成されるゲル状の膜(スキン)のダイナミクスを考慮し、スキンの形成が乾燥過程に及ぼす影響について考察する。スキンの形成に伴って、高分子の協同拡散係数が大きくなることと、溶媒の蒸発速度が小さくなることのどちらも、スキン(ゲル相)における弾性効果の結果として示される。Based on the two-fluid model for polymer solutions or gels, we construct a simplified model of drying processes of polymer solutions on a solid substrate. In this model, effects of gelation near the free surface due to the solvent evaporation are taken into consideration. We show that the elastic stress in the gel phase affects both the evaporation rate of solvent and the collective diffusion coefficient

A simple model of skin formation in solvent evaporation processes

この論文は国立情報学研究所の電子図書館事業により電子化されました。研究会報告高分子溶液の自由表面付近での溶媒蒸発に伴う皮膜形成過程に対する簡単なモデルを提案する。このモデルでは、皮膜をゲル相として捉え、その動的な形成過程を高分子の濃度に依存した協同拡散係数を伴った拡散方程式の移動境界問題として定式化する。理論解析および数値シミュレーションにより、皮膜の形成過程を議論し、皮膜形成に必要な条件に対する理論的な表式を提案する。A simple model is proposed for the skin formation in the evaporation process of polymer solution at free surface. In this model the skin is regarded as a gel phase formed near the free surface, and the dynamics is described by diffusion equation for polymer concentration with moving boundaries. The equation is solved both analytically and numerically. It is shown that the skin phase appears when the evaporation rate is high or when the initial polymer concentration is high. An analytical expression is given for the criterion for the skin phase to be formed

43. Nonequilibrium dynamics of liquid crystal films with chiral order(poster presentation,Soft Matter as Structured Materials)

この論文は国立情報学研究所の電子図書館事業により電子化されました。カイラリティーをもった液晶分子によって構成された単分子膜は、分子の長軸が膜の法線に対して一様に傾いた2次元的な液晶相を形成し得る。この液晶膜を一方向に通過する水蒸気流束が存在するとき、膜面内の分子配向が集団的な回転運動をすることが実験的に観察されている。我々は、この現象に対する簡単なモデルを構成し、それに基づいた数値シミュレーションを行うことにより、熱平衡状態ではカイラル秩序が現れないようなパラメータ領域において、水蒸気流束が存在する非平衡系においては、それが動的な秩序として現れ得ることを示す

Exclusion of Impurity Particles during Grain Growth in Charged Colloidal Crystals

We examine the spatial distribution of fluorescent-labeled charged polystyrene (PS) particles (particle volume fraction ϕ = 0.0001 and 0.001, diameter <i>d</i> = 183 and 333 nm) added to colloidal crystals of charged silica particles (ϕ = ϕ_s = 0.035–0.05, <i>d</i> = 118 nm). At ϕ_s = 0.05, the PS particles were almost randomly distributed in the volume-filling polycrystal structures before the grain growth process. Time-resolved confocal laser scanning microscopy observations reveal that the PS particles are swept to the grain boundaries of the colloidal silica crystals owing to grain boundary migration. PS particles with <i>d</i> = 2420 nm are not excluded from the silica crystals. We also examine influences of the impurities on the grain growth laws, such as the power law growth, size distribution, and existence of a time-independent distribution function of the scaled grain size