【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】17K05609 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

非線形ダイナミクス / 破壊 / ソフトマターメカニクス / 破壊力学 / 粘弾性破壊 / 破壊現象 / 非線型ダイナミクス / 粘弾性 / 化学物理 / 応用数学

【研究成果の概要】

従来，線形弾性体を前提に定式化されてきた変分型フェーズフィールド破壊モデルを粘弾性体に拡張した．また，著しい粘弾性を示すひも状ミセル溶液およびそれに数十μmのサイズをもつポリマー微粒子を分散させた系における破壊現象を実験的に研究し，非線形レオロジー挙動との対応を明らかにした．さらに，2成分の溶媒を含む高分子網目系の変形挙動を実験・理論両面から研究した．

【研究の社会的意義】

相転移動力学や反応拡散系の記述に用いられる数理的原理―勾配系―に基づいて，複雑なレオロジー特性をもつソフトマターの破壊現象を理解する枠組みの基礎を提示することができた．また，本研究では，溶媒を含む高分子網目系を主たる具体的な研究対象としたがそのレオロジー挙動の理解には溶媒と高分子成分の相対的な運動を理解する必要がある．本研究では，溶媒が2種液体の混合物である場合において従来知られていなかった新たな網目の変形モードを理論的に見出した．これにより，粘着やゴム強度など実用的な破壊問題を，き裂の特異性を意識しない（が，その効果を取り込んだ）モデルによって理解する可能性が開かれた．

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)