新しいオンラインカジノ 🎖️ 2024年の新規オープンオンカジ！

メインコンテンツにスキップ グローバルメニューにスキップ | フッターにスキップ メニューボタン 対象者別 ">入学希望の方">卒業生の方">地域・一般の方">企業・メディアの方">在学生">教職員 探す アクセス Language JP EN TOPニュース・イベント【研究成果発表】再結晶化のパターン制御に成功https://www.tmu.ac.jp/news/topics/18667.html 2018.08.22 【研究成果発表】再結晶化のパターン制御に成功 ～フィルム状デバイス・食品・塩害防止への応用が期待～ 報道発表 　水溶液の水滴をガラスの上に置き水分を蒸発させていくと、溶質が再結晶化します。首都大学東京・理学研究科の栗田玲准教授らの研究グループは、いくつかの水溶液で実験を行い、この再結晶化において同心円や放射状、格子状といったパターンを簡単に制御できることを見出しました。　今回、重曹や食塩といった日常的に使われる水溶液を用いて、そこにラテックス粒子を混入させました。ラテックス粒子が混入すると、コーヒーリング効果（注１）とよばれる現象が起きます。このコーヒーリング効果を用いて、温度と湿度を変化させるだけで、結晶化のパターンが大きく変化することを初めて確認できました。　このようなパターンは、インクジェットや基盤状に蒸着、乾燥させることでつくられるフィルム状デバイス、食塩の口内での溶解性の違い、レンガなどの細孔内での結晶化による破壊といった塩害などと深く関わっています。今回のパターン制御の成功は、非平衡現象の学術的発展だけでなく、産業的な応用も期待されます。 ■ 本研究成果は、8月21日付けでNature Publishing Groupが発行する英文誌Scientific Reportsにて発表されました。本研究の一部は、学術振興会科学研究費補助金（基盤B No. 17H02945、若手B No. 17K14356）の支援を受けて行われました。 研究の背景 　基盤上の水滴の蒸発は、日常的に観察される現象ですが、実は難しい問題として知られています。例えば、コーヒーをテーブルにこぼしたまま放っておくと、輪っか状のシミができます。これはコーヒーリング効果と呼ばれています。水滴表面近傍は、飽和蒸気圧に達しているため、蒸発がかなり遅くなっています。一方、基盤と接している部分は蒸発が速く進みます。そのため、水分は基盤と接している部分から蒸発し、液滴の中から基盤との接点に向かって流れが生じ、コーヒーの成分が液滴の端に堆積することでリング状のシミが形成されます。　基盤上の水溶液の蒸発による結晶化は、先ほどの蒸発の問題に加えて、熱の出入り、密度変化、濃度変化、流れといった要素が複雑に絡み合うより難しい現象になり、未だ解明されていない問題が多く残されています。また、インクジェットや蒸着、塩害などと深く関わっているため、研究の発展や現象の理解が以前より望まれていました。　今回、問題の一つであった蒸発中の水滴の大変形を抑えるため、水滴の端をピン留めし、水溶液の再結晶化への影響を実験的研究によって調べました。 研究の詳細 　首都大学東京理学研究科物理学専攻の栗田玲准教授、森永恒希（大学院生）、及川典子助教（当時、現：大阪府立大学准教授）らの研究グループは、重曹溶液の水滴にラテックス粒子を混入し、その乾燥・再結晶化過程を調べました。ラテックス粒子を混入したことでコーヒーリング効果が起き、液滴の端をピン留めすることに成功しました。これにより、液体の形状は連続的に薄くなっていき、さらに蒸発速度も一定という条件にすることができます。　図１はラテックス粒子を入れた場合と入れていない場合を比較したものです。左の液滴にはラテックス粒子が含まれており、右の液滴にはラテックス粒子が含まれていません。左は最後まで円状を保ったまま結晶化していますが、右は途中で端が剥がれ、輪っか状に結晶化が起きています。顕微鏡で観察してみると、ラテックス粒子が入っていない場合、結晶の塊が見られます(e)。一方、ラテックス粒子が入っている場合、ある点から放射状に結晶が並んだパターンが見られました(f)。さらに温度湿度を変えて実験を行ったところ、放射状パターン(g)、同心円パターン(h)が観察されました。蒸発速度と初期濃度を系統的に変化させたところ、初期濃度が高く蒸発速度が遅いと放射状パターンに、逆に、初期濃度が低く蒸発速度が速いほど同心円パターンになりやすいことがわかりました（図２）。  図１　ラテックス粒子の有無による結晶化の違い (a)-(d)左の液滴がラテックス粒子入り、右の液滴はラテックス粒子なしの場合。(a) 4665秒後、(b) 4981秒後、(c) 5536秒後、(d)5848秒後。 (e)ラテックス粒子がない時の結晶拡大画像、(f)ラテックス粒子がある場合の結晶パターン。 (g) 22℃、湿度50％、初期濃度8.4 %のときの結晶化パターン。 (h) 22℃、湿度50％、初期濃度0.47 %のときの結晶化パターン。(a)-(d)の白線は5 mm、(e)-(h)の白線は0.1mmを表しています。 図２　初期濃度を横軸、蒸発速度を縦軸にしたときの状態図。○が同心円パターン、×が放射状パターン。 研究の意義と波及効果 　今回の研究では、蒸発による再結晶化の結晶パターンがラテックス粒子を入れることで大きく変化することがわかりました。また、蒸発速度や初期濃度を変えることで同心円パターンや放射状パターンなど結晶パターンの制御を実現しました。　基盤上の水溶液の蒸発による結晶化は、まだ未解明な問題が多く残されている学術的に興味深い現象である一方で、インクジェットや蒸着、塩害などと深く関わっています。今回の発見により、研究の発展や現象の理解が期待できるものと考えています。 【用語解説】注１）コーヒーリング効果　コーヒーをテーブルにこぼして蒸発させると、リング状の堆積物ができる現象。蒸発速度の違いにより、基盤と接している部分に向かって流れが生じ、コーヒーの成分が堆積する。これはコーヒーだけでなく、粒子状のものであれば起こる現象である。条件によっては、中心にあつまる逆コーヒーリング効果などもあり、現在でも研究が多く行われている。 【発表論文】 “Emergence of different crystal morphologies using the coffee ring effect”, Kouki Morinaga, Noriko Oikawa, Rei KuritaScientific Reports 8 12503（2018） www.nature.com/articles/s41598-018-30879-8 元のページに戻る 最新のニュース 2024.05.29 お知らせ 【重要】2024年度前期　一般学生　授業料減免申請 追加申請受付について 2024.05.24 お知らせ 【研究発表】一度の激しい運動がその後の身体活動量と体温を下げ体重を増やしてしまう 2024.05.17 お知らせ 【研究発表】溶液と固体の状態で円偏光を発光するキラルな亜鉛錯体の開発に成功－溶液と個体とで円偏光の回転方向が反転　新たな発光デバイスへの応用に期待－ 2024.05.16 お知らせ 【研究発表】過去77年間の小笠原諸島の植生変化を解明 －過去の人為的攪乱の履歴が、生態系の復元可能性に影響－ 2024.05.13 お知らせ 【研究発表】電気を流し、室温強磁性を示す希土類酸化物を発見－スピントロニクス材料としての応用に期待－ Page top 大学について学部・大学院教育の特長研究・産学公連携国際展開・留学学生生活・キャリア入試案内キャンパス・施設案内ニュース・イベントHOT TOPICS教員紹介 入学希望の方卒業生の方地域・一般の方企業・メディアの方在学生教職員 お問い合わせ関連リンクサイトマップサイトポリシープライバシーポリシーソーシャルメディアポリシーWEBマガジンメトロノワ調達・契約情報 ©2024 Tokyo Metropolitan Public University Corporation Follow Us都立大X都立大Channel Open/Close大学についてOpen/Close大学の目的・使命学長メッセージ学長メッセージ ＜メディア＞TMU Vision 2030Open/Close大学概要沿革組織図センター・機構学生数教職員数学則・規則施設概要設置認可申請書等東京都立大学の評価活動について数字で見る東京都立大学動画で見る東京都立大学シンボルマーク大学の校歌Open/Close教育情報の公表大学の教育研究上の目的・３ポリシー教育の3つのポリシー（学部）教育の3つのポリシー（大学院）教育研究上の基本組織アセスメント・ポリシー大学院（専門職大学院を除く）の学位論文審査基準授業に関すること成績評価基準、卒業・修了認定基準等メディア掲載Open/Close学部・大学院人文社会学部法学部経済経営学部理学部都市環境学部システムデザイン学部健康福祉学部Open/Close大学院 研究科・専攻一覧人文科学研究科法学政治学研究科経営学研究科理学研究科都市環境科学研究科システムデザイン研究科人間健康科学研究科大学院分野横断プログラム再編前の学部・大学院Open/Close教育の特長Open/Close革新的なカリキュラム基礎科目群教養科目群基盤科目群キャリア教育・インターンシッププログラム文理の枠を超えた履修推奨科目副専攻グローバル教育教職課程・学芸員養成課程文理教養プログラム学びのスタイル副専攻教職課程・学芸員養成課程教育基盤強化事業Open/Close教育改革推進事業首都大学東京 教育改革推進事業 FD活動都立大の教学IR ~Institutional Research~ベスト・ティーチング・アワードOpen/Close研究・産学公連携Open/Close研究センター、リサーチコア宇宙理学研究センター生命情報研究センター水道システム研究センター子ども・若者貧困研究センターソーシャルビッグデータ研究センター金融工学研究センター水素エネルギー社会構築推進研究センター医工連携研究センター量子物質理工学研究センターエネルギーインテグリティーシステム研究センター島嶼火山・都市災害研究センターコミュニティ･セントリック･システム研究センター言語の脳遺伝学リサーチコアサービスロボットインキュベーションハブリサーチコア（略称：serBOTinQ)高度研究東京都立大学 若手研究者等選抜型研究支援特別栄誉教授等制度・特別招聘教授制度共同研究・受託研究・学術相談・特定研究寄附金知的財産大学等発ベンチャー支援産学公連携スペース TMU Innovation Hub研究力強化推進プロジェクトローカル5G環境を活用した最先端研究都立大の先端研究に迫る傾斜的研究費一覧Open/Closeコンプライアンス・内部統制研究費の不正使用防止に対する取組（相談窓口・通報窓口の案内はこちら）研究活動の不正行為等防止に対する取組（通報窓口の案内はこちら）研究倫理利益相反マネージメント安全保障輸出管理Open/Close国際展開・留学多彩な留学制度／留学プログラムグローバル人材育成についてGlobal Discussion Camp（GDC）国連アカデミック・インパクト外国人留学生支援Open/Close国際交流協定協定校一覧（全学）(250KB)協定校一覧（部局間）(346KB)国際化基本方針国際化推進体制理学部生命科学科　英語課程 英語で学位が取得できるプログラムPickup！都立大の国際化 「東京都立大学ならではの体験ができる交換留学制度――異文化を肌で感じた記憶はその後の人生を変える」By 朝日新聞Thinkキャンパス広告記事Open/Close学生生活・キャリアOpen/Close学修サポート学生の修学支援主体的学修支援セミナーTA（ティーチングアシスタント）等Open/Close学生サポート学生相談室保健室ダイバーシティ推進室ボランティアセンター保険の加入学生課Open/Close施設の利用図書館連絡バス美術館の無料入場等学生寮などOpen/Closeキャンパスライフ学生広報チームpresents動画クラブ＆サークルFIND YOURSELF AT TMU(2.2MB)都立大生の1日VLOG！理系・文系の学生比べてみたBy朝日新聞YouTubeチャンネル【土佐兄弟の大学ドコイク】Open/Closeキャリア・就職キャリア支援・各種サポートキャリア支援課大学院進学Pickup！キャリア支援 「1年次から履修可能な現場体験型のキャリア授業で、未来の自分を考える」By 朝日新聞Thinkキャンパス広告記事学費・減免制度・奨学金制度等Open/Close入試案内Open/Close学部入試アドミッション・ポリシー学部入試概要【2024年5月24日更新】外部英語検定試験の利用について（2025年度以降一般選抜）インターネット出願入学者選抜要項・学生募集要項入試Q&A一般選抜の入試結果【2024年5月27日更新】(133KB)多様な選抜の入試結果【2024年4月26日更新】(146KB)募集人員【2023年7月7日更新】(313KB)オープンキャンパス・説明会資料請求・お問い合わせ入学考査料・入学料・授業料Open/Close学部入試制度改正2024年度2025年度2026年度Open/Close大学院入試大学院のシステムアドミッションポリシー大学院入試概要大学院学生募集要項大学院進学後の進路状況入学考査料・入学料・授業料資料請求・お問い合わせ大学案内・大学院案内Open/Closeキャンパス・施設案内キャンパスマップCampus Gallery図書館光の塔牧野標本館交通アクセスエコキャンパス・グリーンキャンパス電力使用状況イベントカレンダー教員紹介 入学希望の方卒業生の方地域・一般の方企業・メディアの方在学生 お問い合わせ関連リンクサイトマップサイトポリシープライバシーポリシーソーシャルメディアポリシーWEBマガジンメトロノワ調達・契約情報 JP EN Follow Us都立大X都立大Channel