【研究分野】生物物理・化学物理・ソフトマターの物理

【研究領域課題番号】16K17779 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

乾燥亀裂 / 統計則 / 形状 / 確率過程 / フェーズフィールドモデル

【研究成果の概要】

粘土などのペーストを乾燥させると表面に亀裂のパターンが生じる。この乾燥亀裂パターンに対して、本研究課題は、パターンに現れる破片の形状とその破片の破壊過程の関係を明らかにすることを目的として、(i) コロイド懸濁液の乾燥破壊実験、(ii) 亀裂パターンのシミュレーションモデルの開発、(iii) 乾燥亀裂における破片生成過程の統計モデリングを実施した。これらの研究結果により、破片形状と破片の破壊過程の関係の定量化を可能にし、実験で得られた破片形状の統計法則の物理的起源を明らかにした。

【研究の社会的意義】

破壊を特徴づける量として破片の統計法則はしばしば計測されるが、それはその破壊がどのようなものだったかが、統計法則に現れる為である。既存研究では、破片のサイズに関する統計法則がよく調べられるが、実際の壊れ方は破片のサイズだけでなく、破片の形状にも依存する。しかしながら、破片形状と壊れ方を定量的に論じる研究は少なく、本研究は破片形状と壊れ方を定量化することで、破片形状の統計法則からその物質が受けた力や晒された環境の履歴情報を抽出・解明する方法論の創出のための基盤研究となる。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)