第20回 北大MMCセミナー 表面張力勾配に駆動される液滴・粒子の運動

開催日時
2014年   1月 30日 10時 30分 ~ 2014年   1月 30日 12時 00分
場所
電子科学研究所 中央キャンパス総合研究棟2号館 5F講義室 北(北12条西7丁目)
講演者
北畑 裕之(千葉大学大学院理学研究科)
 

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アブストラクト:

非平衡条件下での自発運動は、生物の運動のメカニズムとの関係などもあり、近年興味を持たれてきている。そのような中で、非生物系において、界面張力勾配を利用して自発的に運動する液滴や粒子の運動について、実験・理論両面から解析した2つの結果について報告する。

(i) 液滴の界面において界面張力の勾配が存在するときに液滴が自発運動する。このときには、Marangoni対流と呼ばれる対流が起こることが重要である。この運動に関してStokes近似のもとで流体力学的に取り扱うことを試みた。また、Belousov-Zhabotinsky反応(BZ反応)と呼ばれる化学振動反応系を用い実際に液滴が動くことを確認した。実験系の比較も交えながら議論する予定である[1,2]

(ii) 界面活性剤を周囲にまきちらしながら運動する液滴や粒子が知られており、その代表的なものが水・樟脳系である。今回、そのような粒子の形状が運動に与える影響について考察した。具体的には、楕円微小変形した粒子を考え、摂動論を用いることによって、その運動方向について議論した。また、水・樟脳系を用いた実験により、理論と合致することを確認した。

Reference:

[1] H. Kitahata, N. Yoshinaga, K. H. Nagai, and Y. Sumino, Phys. Rev. E, 84, 015101 (2011).

[2] H. Kitahata, N. Yoshinaga, K. H. Nagai, and Y. Sumino, Chem. Lett., 41,1052 (2012).

[3] H. Kitahata, K. Iida, M. Nagayama, Phys. Rev. E., 87, 010901 (2013).

 

第20回北大MMCセミナー

関連項目

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