Development of 3D-microrheology microscope and its application to soft matter

3D微流变显微镜的研制及其在软物质中的应用

• 批准号: 23340123
• 负责人: KIMURA YASUYUKI
• 金额: $ 12.9万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23340123/
• 关键词: ソフトマターの物理; レオロジー; 非平衡; 光ピンセット; マイクロレオロジー; コロイド; 液晶; 流体力学相互作用; ソフトマター; ホログラフィー; コロイド結晶; 融解・昇華

In this research, the probe particles with mesoscopic size dispersed in complex fluids of soft matter are trapped in three dimensions by the newly developed multi-beam laser tweezers. We developed the multi-beam three-dimensional microrheology system which is highly precise and can measure the response of the particles to the thermal fluctuation and a local interaction. By utilizing this system, we studied (1) the rhythmic collective motion in the system composed of hydrodynamically coupled particles, (2) the interaction between colloids dispersed in liquid crystal and (3) the melting of a finite-sized two-dimensional colloidal crystal, and succeeded in acquiring various new knowledge.

在这项研究中，新开发的多光束激光镊子将具有介观尺寸的探针颗粒散布在软物质的复杂流体中。我们开发了多光束三维微型流变系统，该系统高度精确，可以测量颗粒对热波动和局部相互作用的响应。通过利用该系统，我们研究了（1）由流体动力耦合颗粒组成的系统中的节奏集体运动，（2）分散在液晶中的胶体之间的相互作用，以及（3）有限大小的二维胶体晶体的融化，并成功地获取了各种新知识。

项目成果

流体力学的に結合した粒子系のリズム運動

流体动力耦合粒子系统的节律运动

• 发表时间: 2011
• 作者: 佐々百合子;他
• 通讯作者: 他

孤立した2次元コロイド凝集体の融解

孤立的二维胶体聚集体的熔化

• 发表时间: 2012
• 作者: 田中;岩下;木村
• 通讯作者: 木村

流体力学的に結合した駆動コロイド粒子の集団運動

流体动力耦合驱动的胶体颗粒的集体运动

• 发表时间: 2012
• 作者: 柴田;岩下;木村;他
• 通讯作者: 他

楕円粒子を用いた構造形成

使用椭圆形颗粒形成结构

• 发表时间: 2013
• 作者: 松元大吾;木村康之
• 通讯作者: 木村康之

Interparticle force between nematic colloids

向列胶体之间的粒子间力

• 发表时间: 2014
• 作者: 松元大吾;岩下靖孝;木村康之;服部 克巳;松元大吾，岩下靖孝，木村康之;Katsumi Hattori,;Yasuyuki Kimura and Kuniyoshi Izaki
• 通讯作者: Yasuyuki Kimura and Kuniyoshi Izaki