平面伸張流動を用いた界面活性剤水溶液の流動誘起構造の生成とレオロジー特性評価

利用平面拉伸流动生成表面活性剂水溶液的流动诱导结构并评估流变性能

• 批准号: 22K03935
• 负责人: 加藤 学
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tsuyama National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03935/
• 关键词: 動的スクイーズ流動; 平面伸張流動; 界面活性剤水溶液; 流動誘起構造; レオロジー; 伸張レオメトリー; 動的スクイーズ流動; 平面伸張流動; 界面活性剤水溶液; 流動誘起構造; レオロジー; 伸張レオメトリー

本研究では，紐状ミセル界面活性剤水溶液の流動誘起構造の伸張流動特性を評価する．そのために，流動誘起構造発生を目的とした伸張流動と，発生させた流動誘起構造を測定する目的の伸張流動を同時あるいは順番に入力する，まったく新しい測定手法の提案を行う．本手法を用いて光学的異方性（流動複屈折）を直接測定し，伸張流動で得られる誘起構造のレオロジー特性を光学的手法から評価する．＜令和４年度の到達目標＞：①動的平面伸張流動下での光学的異方性の応答と新型装置開発＜大振幅動的平面伸張流動＞実験装置が完成しており，初期ギャップ，スクイーズ振幅，スクイーズ周波数から試料に加える伸張ひずみと伸張速度は調整可能である．観察は，観察方向側から、円偏光板、スクイズフローセル、円偏光板、光源の順に配置され，120fpsで撮影可能なビデオカメラを使用し、スクイーズ流動開始から緩和までの流動複屈折の可視化実験が可能である。この装置を用いて，CTAB/NaSal系界面活性剤水溶液について測定を行った．動的伸張速度が大きい条件では，流路中央のよどみ点周辺において初回の逆スクイーズにおいて強い複屈折が観測された．この複屈折の変動とスクイーズ運動との位相差は，その後のスクイーズ運動によって徐々に変化する様子が観測された．＜小振幅動的平面伸張流動＞圧電アクチュエーターを二つ利用したシステムが完成している．現在は，ダイアルゲージとレーザー変位形の両方を用いて，動作確認までを実施している．大振幅との統合は行っていないが，高周波小振幅での測定が可能となっている．他方で，ビデオカメラによる測定では，サンプリング周波数が足りないことから，光学測定用の装置を用いて測定を行う準備を開始している．

在这项研究中，我们将评估弦形胶束表面活性剂水溶液的流动结构的扩展流特性。为此，我们提出了一种全新的测量方法，其中延伸流量是为了产生流动诱导的结构的目的和延伸流，以同时或顺序输入为了测量生成的流量引起的结构。使用这种方法，直接测量了光学各向异性（流动双折射），并使用光学方法评估通过拉伸流获得的诱导结构的流变特性。 <2022>：1）在动态平面扩展流量和新设备开发下的光学各向异性的响应<大振幅动态平面扩展流量>已经完成了实验设备，并且可以根据初始的间隙，压缩的，压缩的频率和挤压频率来调整应用于样品的扩展应变和扩展速度。观察结果是从观测方向侧以圆形偏振器，挤压流动池，圆偏振器和光源的顺序进行的，并使用可以在120FPS处捕获的摄像机，从而可以从挤压流量开始到放松身心的双重双折射。使用此设备，对CTAB/鼻表面活性剂溶液进行测量。在动态延伸速度高的条件下，在第一次反向挤压过程中，在流动路径中间的停滞点观察到强烈的双折射。据观察，由于随后的挤压运动，双折射和挤压运动变化之间的相差逐渐变化。 <小型振幅动态平面张力流>使用两个压电执行器的系统已经完成。当前，我们同时使用拨号量表和激光位移类型来确认操作。尽管尚未与大幅度集成，但可以在高频的低振幅下进行测量。另一方面，由于使用摄像机测量时的采样频率是不够的，因此已经开始使用光学测量设备进行测量的准备。