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高分子レオロジーの理論・シミュレーションによる予測

目的

レオロジーおよび高分子物理学全般について、理論的立場から相談に応じることが出来ます。シミュレーションを自分で行っている方、行いたい方のお手伝いも出来ます。

概要

高分子の示す粘弾性は、その成形加工性を支配するもっとも重要な物性です。我々は、分子鎖間の絡み合いをスリップリンクでモデル化し、高分子材料の分子量・分子量分布や分岐構造の情報から、その材料の線形・非線形のレオロジーを予測する手法の開発を進めています。
左には、重量平均分子量28万程度のポリスチレンと、そこに分子量300万程度の超高分子量成分を重量で1.5%程度加えた試料の一軸伸長粘度をシミュレーションで予測し、実験と比較した結果を示します。微量の超高分子量成分の添加により、加工性に強く影響する伸長粘度の非線形性(ひずみ硬化)が著しく増強されることが、フィッティングパラメタ無しで精度良く予言されています。現在、星
形高分子まで予測可能になっています。
レオロジー以外にも、種々の高分子物性を粗視化分子動力学(MD) シミュレーションにより予測・解析する研究も行っています。左には、MDシミュレーションで得られた構造からレオロジーに取って重要な絡み合いを抽出した結果を示しています。

関連サイト

瀧本・SATHISH研究室

代表者、担当組織

滝本 淳一

担当学部

工学部

連絡先

takimoto@yz.yamagata-u.ac.jp

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