Fundamental Findings in Softmatter Rheology on the Basis of Multiple Methods

Abstract

高分子やサスペンションに代表されるソフトマターは, それぞれの系に特有の分子・構造ダイナミクスを反映して, 特徴的なレオロジー特性を示す.例えば,高分子鎖は,切断 されることなく大きく変形することが可能であるため,大変 形下の絡み合いホモポリマー系では,鎖の収縮に由来する速 い非線形緩和が観察される. また,ブロック共重合体系では, ナノドメイン形成の熱力学的駆動力がブロック鎖のダイナ ミクスにも大きな影響を与え,系の緩和を遅延し,緩和モー ド分布をブロードにする. さらに,非相溶性の液体を混合し たエマルションでは,流動による液滴の分裂と配向を反映 して,第一法線応力差が著しい非線形性を示す. これらの例 のような興味あるレオロジー特性は,系内のダイナミクス・ 構造を複合的な(実験)手法で検出し,その知見を,系内 の構成要素の構造と応力を関連づける応力表式に基づいて 解析することで,深く理解される. 筆者は,1993 年度本学会有功賞の受賞以来,上記の視点 から,ホモポリマー系,異種高分子ブレンド系,ブロック共 重合体系,固体粒子分散系,ゲル系などを主対象として研 究を行なってきた.この研究を通じて,これらの物質系の レオロジー挙動を,系内の構成成分の競合/相互作用とい う視点から捉えることも可能であり,この捉え方の下では ソフトマターと人間社会の共通性が見出される場合が多い ことを実感してきた.この度,レオロジー学会賞受賞という 身に余る栄に浴し,筆者の研究成果を本稿にまとめることに なった.以下では,紙数の都合上,ホモポリマー系,高分子 ブレンド系,固体粒子分散系に対象を限定し,筆者が 1994 年以降に遂行してきた研究事例の一部 4-33) を紹介したい.