お知らせ/News
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お茶の水女子大学ソフトマターセミナー
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講演者：Prof. David Quéré
(ESPCI Paris & Ecole Polytechnique)
日時：2019年11月22日(金)16:45-17:45
場所：お茶の水女子大学理学部1号館
207室
タイトル：The surprises of capillary
rise
Capillary rise happens when small
tubes contact liquids. It was discovered by Leonardo and described
qualitatively during the seventeenth century - and this remarkable
phenomenon (a liquid raise despite its natural tendency to move downwards)
was the one that founded the field of capillarity.
Indeed, when the notion of
surface tension was introduced, one of the very first works (by Laplace) was
to explain capillary rise. Our goal in this seminar will be not only to
discuss the History of this effect, but also to show that it still raises
interesting questions - which we shall illustrate by considering its
dynamics, by discussing its counterpart (capillary descent), and by showing
how it is exploited in nature.
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お茶の水女子大学ソフトマターセミナー
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講演者： Sangjin Ryu, Ph.D.
講演者所属：Department of Mechanical and Materials Engineering
University of Nebraska-Lincoln, Nebraska, U.S.A.
日時：2019年7月19日(金)16:45-17:45
場所：お茶の水女子大学理学部1号館 207室
タイトル：
On Pinch-Off and Coalescence:
Interfacial Fluid Dynamics Research of UNL Bio/Flow Lab 2.0
概要：
Interfacial fluid dynamics phenomena occur in various natural and
engineering systems, and my research group has studied the pinch-off and
coalescence of bubbles and drops, using high speed videography, image
processing and microfluidics. In this talk, I will present our past and
current research projects on these topics. Regarding pinch-off, I will first
summarize our previous work on soap bubble blowing in which we found that
the decreasing neck of soap bubble pinch-off follows the well-established
power law with the exponent of 2/3. Then, I will introduce our current work
on drop generation using cross-flow caused by the rigid body motion of the
continuous phase, and show how to predict drop generation in this method.
Regarding coalescence, our previous project for fabricating hydrogel
substrates with stiffness gradient will be presented because it employed
drop coalescence and limited mixing in the Hele-Shaw cell. Then, my
presentation will be concluded with our current research on drop coalescence
in the Hele-Shaw cell in which we found scaling law change during
two-dimensional drop coalescence and air bubbles trapped during the
coalescence.
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お茶の水女子大学ソフトマターセミナー
講演者： 次席研究員(研究院講師) 矢菅浩規
講演者所属：早稲田大学 理工学術院 総合研究所（基幹理工学部 機械科学・航空学科 岩瀬研究室）
日時：2019年6月21日(金)16:45-17:45
場所：お茶の水女子大学理学部1号館 207室
タイトル：自己デジタル化現象による液滴アレイ生成技術の開発(Droplet-array generation by fluid
self-digitization)
概要：
近年，毛管現象による浸透現象を利用したマイクロ流体デバイスの開発が進んでいる．
一方で，Droplet microfluidicsに代表される液滴を用いたデバイスにおいては，毛管現象を用いた例は数少ない．そこで本研究では，水と油の界面が機械構造パターンを通過する際に液滴を生じる自己デジタル化現象に着目し，その現象を探求すると同時にデバイスへの応用可能性を検証した．
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お茶の水女子大学ソフトマターセミナー
日時： 2018年6月8日(金) 16:45-
場所： お茶の水女子大学理学部1号館207号室
アクセス情報：http://www.ocha.ac.jp/help/accessmap.html
講演者： 酒井崇匡氏
（東京大学大学院工学系研究科バイオエンジニアリング専攻）
タイトル： 医用応用を目指した高分子ゲルの基礎研究
アブストラクト
ファイル：
ハイドロゲルは高分子網目が大量の水を含んで膨潤した物質であり、生体軟組織と非常に似通った組成・性質を有しているために、バイオマテリアルとして非常に有用である。理想的にはバイオマテリアルは、生体内において「つくられ」疾患を「なおし」→生体内で「こわれる」必要がある。しかしながら、構造・物性相関の本質的な理解がなされておらず、これらすべてを満たすような合理的な材料設計は困難であった。
本発表では、このような問題意識の下で、均一網目構造を有する高分子ゲルであるTetra-PEGゲルについての一連の研究について紹介する。ゲルの力学特性、ゲル化、分解過程の物理的記述について概説し、それらを自在に制御する方法論について述べる。その後、人工硝子体としての応用可能性について議論する。
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お茶の水女子大学ソフトマターセミナー
日時： 2018年1月31日(水) 16:45-
場所： お茶の水女子大学理学部1号館201号室
アクセス情報：http://www.ocha.ac.jp/help/accessmap.html
Speaker：David
Quéré (ESPCI
and École
polytechnique, Paris, France)
Title：Liquids
on a hot spot
Abstract
What happens when depositing a
volatile liquid (such as water) on a hot solid is particularly rich, and we
discuss several (new) aspects of this situation discovered in 1756 by
Leidenfrost. We first present how the liquid behaves, in particular as a
function of the wettability of the solid. Then we show how textures can be
used to generate motion and drop control. Finally, we look at drops
themselves and describe their internal motions, with the unexpected
consequences these motions imply.
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お茶の水女子大学ソフトマターセミナー
日時： 2018年1月23日(火) 16:45-
場所： お茶の水女子大学理学部1号館201号室
アクセス情報：http://www.ocha.ac.jp/help/accessmap.html
Speaker：Prof. Chi Wang（Chemical Engineering Department, National Cheng Kung
University, Tainan, Taiwan）
Title：Some Aspects of Electrospinning Fundamentals & Nanofiber Applications
Abstract (PDF version with figure)：
Electrospinning is a promising technique to produce polymeric fibers with
submicron diameters. Different fiber morphologies can be obtained by
manipulating the solution properties and processing variables; the former
include solution viscosity, conductivity, and surface tension, whereas the
latter comprise applied voltage, solution flow rate and tip-to-collector
distance [1]. Bead-free fibers are generally produced provided that a
semi-dilute solution with entangled chain conformation is used. Solutions
with a lower concentration yield fibers with a lower diameter. This
phenomenon is associated with the different entanglement density developed
in the electrospinning solution. To date, the quantitative relation between
the fiber diameter (d_f) and chain entanglement density is not clear yet. In
this work, several polymer solutions are investigated to reveal the impact
of chain entanglement. A simple relation [2] is derived; d_f
=d_f,e(φ/φ_e)^2.49, where φ and φ_e are the solution concentration and
entanglement concentration, respectively, and d_f,e is the diameter of
fibers electrospun from the solution with a concentration of φ_e. In this
presentation, some possible applications of nanofibers are also addressed,
including (1) polymer nanocomposites, (2) solvent adsorption/desorption, and
(3) drug release.
[1]. C. Wang, C. H. Hsu, J. H. Lin, Scaling laws in electrospinning of
polystyrene solutions, Macromolecules 2006, 39,7662-7672.
[2]. . Wang, Y. Wang, T. Hashimoto, Impact of entanglement density on
solution electrospinning: a phenomenological model for fiber diameter.
Macromolecules 2016, 49, 7985-7996.
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お茶の水女子大学ソフトマターセミナー
日時：2017年12月11日（金）16:45-
11th December, 16:45
場所：お茶の水女子大学理学部1号館201号室
#201, Building1, Faculty of Sciences, Ochanomizu Univ.
アクセス情報：
http://www.ocha.ac.jp/help/accessmap.html
講演者：
和田浩史氏（立命館大学理工学部物理科学科）
タイトル： かみばねの構造力学
アブストラクト：
かみばねは２枚の紙を重ねてつくる子供の遊びである。
かみばねはその構成法から厳密には折り紙には分類されないが、
我々はこのかみばねを複合折り紙のモデル系とみなし、
その構造と力学特性を、模型を用いた計測実験と有限要素法による
計算機シミュレーションを組み合わせて調べている。
かみばねの特徴的な変形や復元力は、二枚の曲面が互いに拘束しあって発生すること、
各面の曲げ弾性が支配的であること、
そして特徴的なstress-stiffingを示すことなどについて、
これまで得られた結果をもとに議論する。
（これらの成果は大学院生の米田と松本による。）
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お茶の水女子大学ソフトマターセミナー
日時： 2017年3月24日(金) 16:00-
場所： お茶の水女子大学理学部1号館201号室
アクセス情報：http://www.ocha.ac.jp/help/accessmap.html
Title: Physics emerging
from interplay of elastomer, liquid and a rigid sphere
Speaker: Marie TANI (谷 茉莉);
Ochanomizu Univ. and PMMH-ESPCI
Abstract:
We will talk on two different
studies both of which related to elastomer, liquid and rigid sphere.
(1) Motion of a rigid sphere
through an elastic tube with a lubrication film; The transport of soft
objects through small rigid channels is a common problem in the biological
world; red blood cells are deformed when passing through small capillaries.
We study the opposite model problem of a rigid sphere through a narrower
elastic tube. The frictional force is measured while the sphere is pulled in
the elastic tube at constant velocity. In addition to the dry case, we test
the same system but we lubricate the sphere-tube contact with a viscous
liquid. Friction generally decreases compared to the dry case owing to the
lubrication film, but it depends on viscosity and velocity. As a result,
geometry, mechanical properties of the tube, friction or lubrication
mechanisms, and wetting properties determine the dynamics of the entrapped
sphere. We present experimental results on this problem, together with
scaling law analysis. [work with T. Cambau, J. Bico & E. Reyssat]
(2) Elastocapillary adhesion of a
soft shell on a rigid sphere; When we wear a soft contact lens, a mismatch
of the curvatures of lens and eye can prevent their contact with causing
distortions. We modeled this problem with an elastomeric shell and a rigid
sphere of different radii and curvatures. We first obtained the maximum size
of a shell totally adhering on a given sphere, and confirmed our results are
well described by a simple scaling law which generalizes a previous work by
Hure et al. [1]. We also show phase diagrams of various adhesion patterns
observed when a larger shell is placed on a rigid sphere. [work with H.
Bense, M. Saint Jean, B. Roman, E. Reyssat & J. Bico] [1] J. Hure, B. Roman,
and J. Bico, Phys. Rev. Lett.106,174301 (2011)
* The presentation will be given
in Japanese.
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お茶の水女子大学ソフトマターセミナー
日時：2015年12月18日（金）16:45-
18th December, 16:45
場所：お茶の水女子大学理学部1号館201号室
#201, Building1, Faculty of
Sciences, Ochanomizu
Univ.
アクセス情報：http://www.ocha.ac.jp/access/index.html
Speaker : Prof.
Anne-Laure Biance
（Institut
Lumière Matière, UMR
5306, CNRS, Université
Lyon 1, France)
Title
：
Rise and decline of soap films
Abstract：
In this talk, we will present results on soap film dynamics in different
configurations. Firstly, we will show how they can be used as natural and
easy-to-make nanofluidic channels, and how their
complex nature and their deformability affect the
electrokinetic transport of liquid. Secondly, we will show how
electroosmosis in soap films can result in film
stabilization. In the end, we will discuss a few new aspects of soap film
fabrication and rupture dynamics and in particular show how the surfactant
nature can result in the emergence of cracks in the soap film.
 Cliché
P. Petit
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お茶の水女子大学ソフトマターセミナー
日時：2015年10月27日（火）16:45-
27th October, 16:45
場所：お茶の水女子大学理学部1号館201号室
#201, Building1, Faculty of Sciences, Ochanomizu Univ.
アクセス情報：http://www.ocha.ac.jp/access/index.html
Speaker : Prof. Thomas J. McCarthy（University of Massachusetts)
Title ： Using Contact Line – Dependent Wetting
Abstract： After a review of portions of our 2006-2009 work on wetting and
superhydrophobicity, the use of several of the concepts of this work will be
described. Several series of experiments involving contact line pinning will
be discussed that were designed using the contact line perspective of
wetting and require this perspective to explain the observed results.
Perspectives based on contact areas, for example, Wenzel’s and Cassie’s, are
not useful in these experimental situations. Descriptions of using thin
hydrophilic contact lines to support films of water (puddles and kinetically
trapped thin films) on water-repellent surfaces and to control the shape
(both 2D and 3D) of these thin films and puddles will be presented.
Dip-Coating deposition on both chemically and topographically patterned
surfaces will be discussed. Water capillary bridges that span hydrophilic
pinning features on parallel and hydrophobic surfaces are distorted by
shearing the parallel plates at a low rate. The capillary bridges lengthen
and distort to balance Laplace pressure (equilibrate mean curvature) as the
features are separated and eventually rupture at a distance that is a
function of the liquid volume, the advancing and receding contact angles of
the surfaces, the separation between the parallel surfaces, and in
particular, the shape and orientation of the hydrophilic pinning features.
Sessile capillary bridge failure will be introduced and distinguished from
tensile capillary bridge failure.
References:
[1] Gao, L.; McCarthy, T. J. Langmuir 2009, 25, 14105-14115. “Wetting 101°”
[2] Cheng, D. F.; McCarthy, T. J. Langmuir 2009, 25, 14105-14115. “Using the
Fact that Wetting Is Contact Line Dependent”
[3] Krumpfer, J. W.; McCarthy, T. J. J. Am Chem. Soc. 2011, 133, 5764.
“Dip-Coating Crystallization on a Superhydrophobic Surface: A Million
Mounted Crystals in a 1 cm2 Array”
[4] Krumpfer, J. W.; Bian, P.; Zheng, P.; Gao, L.; McCarthy, T. J. Langmuir
2011, 27, 2166. “Contact Angle Hysteresis on Superhydrophobic Surfaces: An
Ionic Liquid Probe Fluid Offers Mechanistic Insight”
[5] Wang, L.; McCarthy, T. J. Langmuir 2013, 29, 7776. “Shear Distortion and
Failure of Capillary Bridges. Wetting Information Beyond Contact Angle
Analysis”
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お茶の水女子大学ソフトマターセミナー
日時：2015年7月17日（金）16:45-
17th July, 16:45
場所：お茶の水女子大学理学部1号館201号室
#201, Building1, Faculty of Sciences, Ochanomizu Univ.
アクセス情報：http://www.ocha.ac.jp/access/index.html
講演者：
下川
倫子氏（福岡工業大学工学部知能機械工学科)
Prof. M. Shimokawa (Fukuoka Institute of Technology)
講演タイトル：
三成分砂山パターンの遷移現象
アブストラクト：
一様に混合した二成分粉体を狭い隙間に流し込むと、雪崩の中で起こるsize segregationにより、
stratificationパターン(縞構造パターン)もしくはsegregationパターン(分離パターン)の砂山が
自発的に形成される。これらのパターンは二成分粉体の安息角と粒径の相対的な大小関係によって、
決定され、θ_11=θ_22でパターンの遷移現象が起こることが知られている(θ11,θ22はそれぞれ、
粒径が最も小さい粒子と粒径が最も大きな粒子の安息角を意味している)[1,2]。
二成分系については実験、シミュレーションの立場から様々な報告がなされているが、
三成分系の砂山のパターン形成について十分には調べられていない。
今回、三成分粉体で二成分系と同様の実験を行ったところ、従来報告されていたstratificationパターン、
segregationパターンに加え、新たにstratificationパターンとsegregationの両方が出現するupper
stratification–lower segregationパターンとupper segregation-lower
stratificationパターンが観察された。
これらの4種類のパターンは、θ_11/θ_33, θ_22/θ_33のパラメータスペースで整理できることが実験で示した
(θ_11,θ_22,θ_33 はそれぞれ、粒径が最も小さい粒子、2番目に小さい粒子、最も大きな粒子の安息角を意味する)。
次に、roll or stay rule[1,
2]に従い、シミュレーションを行ったところ、実験で観察された全ての砂山パターンが
再現され、θ_11/θ_33,θ_22/θ_33をコントロールパラメータとする相図内でのパターンの出現領域は
実験結果とよく一致していた。
以上の結果より、各々の粒子の安息角の比が三成分砂山のパターン形成において、重要であることを
明らかにした[3]。本研究は九州大学総合理工学府 坂口英継准教授との共同研究である。
References:
[1] H. A. Makse, et al., Nature 386, 379 (1997).
[2] M. Noguchi, Bussei kenkyu 72, 102 (1999).
[3] M. Shimokawa, Y. Suetsugu, R. Hiroshige, T. Hirano, and H. Sakaguchi,
Phys. Rev. E 91, 062205 (2015).
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過去のお知らせ
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第10回非線形セミナ＠お茶大
（お茶大ソフトマターセンター共催）
日時：2015年 3月10日（火） 13:30～15:00
10th March, 13:30
場所：お茶の水女子大学 アカデミック・プロダクション研究棟 ２階セミナー室
2F seminar room, Ochadai Academic Production
Research Building, Ochanomizu Univ.
アクセス：
http://www.ocha.ac.jp/access/index.html
(No.37)
Speaker:
Prof. Alexander S. Mikhailov
(Abteilung Physikalische Chemie,
Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft)
Title:
Simple Elastic Models of Protein Machines and
Synthetic Motors
Abstract:
Protein machines play a fundamental role in
biological cells. As enzymes, they facilitate
or enable chemical reactions. As manipulators, they perform operations with
other biomolecules,
such as DNA. As pumps, they actively transport ions through membranes. As
motors,
they are used to transport material through the cell.
While chemical structures of most protein machine
are known, their all-atom molecular
dynamics (MD) simulations encounter profound difficulties. The typical
durations of a single
operation cycle of such a machine are of the order of tens of milliseconds,
too long for MD simulations
where dynamics of a protein cannot be usually followed for more than a few
microseconds.
Surprisingly, simple coarse-grained elastic-network
can however be employed for
structurally resolved dynamical simulations of protein machines. In my
talks, I will show
how such models are constructed and demonstrate how they are applied for
several
important proteins, including HCV helicase, myosin and actin. Moreover, I
will also
present and discuss a model synthetic motor constructed as an elastic
network and
operating similar to real protein machines.
References:
[1] Y. Togashi, A. S. Mikhailov “Nonlinear
relaxation dynamics in elastic networks and design principles of molecular
machines”, PNAS 104, 8697 (2007)
[2] H. Flechsig, A. S. Mikhailov “Tracing entire operation cycles of
molecular motor hepatitis virus C helicase in structurally resolved
dynamical simulations”, PNAS 107, 20875 (2010)
[3] M. Düttmann, M. Mittnenzweig, Y. Togashi, T. Yanagida, A. S. Mikhailov
“Complex intramolecular mechanics of G-actin - An elastic network study”,
PLoS ONE 7, e45859 (2012)
[4] M. Düttmann, Y. Togashi, T. Yanagida, A. S. Mikhailov “Myosin-V as a
mechanical sensor: An elastic network study”, Biophysical Journal 102, 542
(2012)
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第9回非線形セミナ＠お茶大
（東工大高安研セミナー・お茶大ソフトマターセンター共催）
日時：2015年 2月23日（月） 15:30～17:00
23rd February, 15:30
場所：お茶の水女子大学理学部1号館201号室
#201, Building1, Faculty of
Sciences, Ochanomizu Univ.
アクセス情報：
http://www.ocha.ac.jp/access/index.html (No.18)
Speaker:
Prof. Constantino Tsallis
(Department of Theoretical Physics, Centro
Brasileiro de Pesquisas Fisicas,Brazil)
Title:
Are we surrounded by complex systems?
Abstract:
An introduction to complexity is given, including
its
statistical-mechanical approach. The concepts of nonadditive and
nevertheless extensive entropies are pedagogically focused.
For better understanding, applications will be presented in physics,
economics, geophysics, astrophysics, biosciences, and elsewhere. For
Bibliography and selected papers see
http://tsallis.cat.cbpf.br/biblio.htm
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お茶の水女子大学ソフトマターセミナー
日時：2014年11月27日（木）16:30-
27th November,
16:30
場所：お茶の水女子大学理学部1号館201号室
#201, Building1, Faculty of
Sciences, Ochanomizu Univ.
アクセス情報：
http://www.ocha.ac.jp/access/index.html (No.18)
Speaker:
Prof. Françoise Brochard-Wyart
(Institut Curie, Pierre and Marie Curie University)
Title:
Soft Matter models of tissue “
wetting of living drops” - Spreading and motility of cellular aggregates
Abstract:
We first introduce the field of “Active Matter”.
Active processes in both living and non-living
matter create a novel class of nonequilibrium materials composed of many
interacting units
that individually consume energy and collectively generate motion or
mechanical
stresses. Active systems span an enormous range of length scales, from the
cytoskeleton of
individual living cells, to tissues and organisms, to animal groups such as
bird flocks, fish
schools and insect swarms. We will show strong similarities between
aggregates of ants and cells!
We then describe the biomechanics of multicellular
aggregates, a model system for tissues.
We characterize the tissue mechanical properties (surface tension,
elasticity, viscosity) by a
new pipette aspiration technique. The aggregate exhibits a viscoelastic
response but, unlike
an inert fluid, we observe aggregate reinforcement with pressure, which for
a narrow range
of pressures results in pulsed contractions or “shivering”. We interpret
this reinforcement as
a mechanosensitive active response of the acto-myosin cortex.
We then describe the spreading of aggregates on
rigid and soft substrates, varying both
intercellular and substrate adhesion. We find both partial and complete
wetting regimes. For
the dynamics, we find a universal spreading law at short time, analogous to
that of a
viscoelastic drop. At long time, we observe a precursor film spreading
around the aggregate.
Depending on aggregate cohesion, this precursor film can be a dense cellular
monolayer or
consist of individual cells escaping from the aggregate The dynamics of
spreading results
from a balance between active cellular driving forces and permeation of
cells to enter into the film.
Finally we describe the motility of aggregates
induced by chemical or rigidity gradients, or
spontaneous: on soft substrate, the precursor film is unstable, leading to a
symmetry
breaking and a global motion of the aggregate, as a giant keratocyte (Figure
1 c).
References:
• David Gonzalez-Rodriguez et al. (2012) Soft Matter
Models of developing Tissues and Tumors. Science 338, 910; 1226418
• S. Douezan and F. Brochard-Wyart (2012) Dewetting of cellular monolayers.
EPJE, 35: 34, 201
• David Gonzalez-Rodriguez et al. (2012) Opening of Macro apertures in
Endothelial Cells. Phys. Rev. Lett. (108) 218105
• Douezan S et al. (2012) Wetting transition of living drops induced by
substrate rigidity. Soft Matter, 8: 4578-4583
• Douezan S et al. (2011) Spreading dynamics and wetting of cellular
aggregates. Proc. Nat. Acad. Sci (USA), 108: 7315
• Guevorkian K et al. (2011) Shivering of model tissues under controlled
aspiration. Proc. Nat. Acad. Sci (USA), 108: 1338
• Guevorkian K et al. (2010) Aspiration of Biological Viscoelastic Drops.
Phys. Rev. Lett. 104, 218101
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お茶の水女子大学ソフトマターセミナー
日時：2014年11月24日（月） 16:00～17:15
24th November, 16:00
場所：お茶の水女子大学理学部3号館209号室
#209, Building3, Faculty of
Sciences, Ochanomizu Univ.
アクセス：
http://www.ocha.ac.jp/access/index.html
(No.20)
講演者：
畝山多加志氏（金沢大学理工学域）
Prof. T. Uneyama (Kanazawa University)
講演タイトル：
からみあい高分子のモデル化と分子動力学計算との接続
アブストラクト：
重合度の大きな「からみあった」高分子系では高分子鎖同士が交差できない
という動的な拘束 (「からみあい」) のために特徴的な挙動が表れる。
からみあい系は分子動力学モデルで直接計算するには緩和時間が非常に長く
なってしまう。また、単純なからみあいは粗視化ポテンシャルで表現できないため
メソスケールのモデル化も簡単ではない。本講演では、最近開発された
メソスケール粗視化モデルとして 1 本鎖・多数鎖スリップスプリングモデルを紹介し、
その統計力学的性質について議論する。また、メソスケール粗視化モデルと
Kremer-Grest 分子動力学モデルとのマルチスケール接続手法について議論する。
※
このセミナーは、「高分子物理学研究のためのＬＡＭＭＰＳの初歩の勉強会 第5回」の一部として開催されています。
http://www.phys.ocha.ac.jp/deguchilab/lammps/lammps2014-03.html
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第8回非線形セミナ＠お茶大
（ソフトマターセンター共催）
日時：2014年11月14日（金） 15:00～16:30
14th November, 15:00
場所：お茶の水女子大学 アカデミック・プロダクション研究棟 ２階セミナー室
2F seminar room, Ochadai Academic Production
Research Building, Ochanomizu Univ.
アクセス：
http://www.ocha.ac.jp/access/index.html
(No.37)
Speaker:
下川 倫子氏 （福岡工業大学 工学部 知能機械工学科）
Prof. M. Shimokawa (Fukuoka Institute of Technology)
講演タイトル：
粘性流体中を沈降する滴の変形現象
アブストラクト：
グリセリン水溶液中に比重の異なるグリセリンの滴を落とすと、滴は落下しながら
トーラス状に変形した後、不安定化を起こし、複数の滴に分裂する[1,2]。
分裂の数は二流体の密度差、滴の体積、溶液の粘性、滴の拡散係数で構成される
無次元量で整理されてきた[2]。我々はグリセリン水溶液と硫酸鉄(Ⅲ)n水和物水溶液
の滴を用い、同様の実験を行った。本実験の密度差は従来の実験より1ケタ大きい。
本実験においても滴の分裂現象が観察されたが、従来の丸い形状のままで分裂は起こらず、
多角形に変形したのち、分裂が起こる。また、滴の分裂個数について2個から7個の
分裂が観察されたが、4個以上の分裂については従来提案されていた無次元量で整理
することができなかった。その理由として、無次元量の導出過程で滴にかかる抵抗として
ストークス抵抗を仮定していることが考えられる[2]。この予想の検証のため、分裂の数n と
分裂前後の滴落下の終端速度 v 0, v1 の関係を実験で調べた。ストークス抵抗を
仮定した場合、v1/ v 0 ~n-2/3となるが、実験が示すv1/ v 0はストークス抵抗
が与える－2/3 乗ではなく、－1/6 乗とよく一致している。講演では、v1/ v0が－1/6 乗
に従う理由について考察を行い、滴の変形機構を議論する。
References:
[1] D’arcy Thompson, “On growth
and forms”, Cambridge University Press (1961).
[2] F.T. Arecchi, et al., Europhys. Lett., 15, 429 (1991).
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第7回非線形セミナ＠お茶大
（ソフトマターセンター共催）
日時：2014年11月6日（木） 15:00～16:30
6th November, 15:00
場所：お茶の水女子大学 アカデミック・プロダクション研究棟 ２階セミナー室
2F seminar room, Ochadai Academic Production
Research Building, Ochanomizu Univ.
アクセス：
http://www.ocha.ac.jp/access/index.html
(No.37)
Speaker:
Prof. Namiko Mitarai (Niels Bohr Institute)
Title:
Toxin-Antitoxin Battle in Bacteria
Abstract:
Many toxin-antitoxin operons are
regulated by the toxin/antitoxin ratio
by mechanisms collectively coined ”conditional cooperativity”. Toxin and
antitoxin form heteromers with different stoichiometric ratios, and the
complex with the intermediate ratio works best as a transcription
repressor. This allows transcription at low toxin level, strong
repression at intermediate toxinlevel, and then again transcription at
high toxin level ([1] and references therein). Such regulation has two
interesting features; firstly, it provides a non-monotonous response to
the concentration of one of the proteins, and secondly, it opens for
ultra-sensitivity mediated by the sequestration of the functioning
heteromers. We explore possible functions of conditional regulation in
simple feedback motifs, and show that it can provide bistability for
wide a range of parameters [2]. We demonstrate that the conditional
cooperativity in toxin-antitoxin systems combined with the
growth-inhibition activity of free toxin can mediate bistability between
a growing state and a dormant state. Conditional cooperativity also
secures that the antitoxin dominated state has a substantial amount of
toxins present, which helps the transition to the toxin dominated state
under stress. These features may be relevant for understanding persister
formation in E. coli.
References:
[1] I. Cataudella, A.Trusina, K.
Sneppen, K. Gerdes, and N. Mitarai, Nucl. Acids Res. (2012) 40, 6424-6434.
[2] I. Cataudella, K. Sneppen, K. Gerdes, and N. Mitarai, Plos. Comput.
Biol. (2013) 8, e1003174.
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お茶の水女子大学ソフトマターセミナー
日時：2014年5月30日（金）16:45-
30th
May, 16:45
場所：お茶の水女子大学理学部1号館201号室
#201, Building1, Faculty of
Sciences, Ochanomizu Univ.
アクセス情報：http://www.ocha.ac.jp/access/index.html
講演者：
桂木洋光氏（名大環境）
Prof. H. Katsuragi (Nagoya
University)
講演タイトル：
小天体地形と粉体物理学
アブストラクト：
我々は常に地球の圧倒的重力の影響下にあるが，小惑星などの規模が小さい天体では
その重力の効果は極めて弱くなる．例えば小惑星イトカワ表面での重力加速度の値は
地球のそれより5桁ほど小さい．また，小惑星などの天体はレゴリスと呼ばれる粉体層で
覆われている場合がある．そのような天体では重力が弱いがゆえに表面のレゴリス層が
比較的簡単に流動や分級のような現象を（主として隕石衝突により）起こしている
と考えられている．このような小天体で起こっている現象や地形を正しく理解する
ためには，粉体物理の知見の深化が必要となる．関連する微少重力実験[1,2]の動向
や我々の粉体対流の実験[3]などについて紹介する．
Reference:
[1] N. Murdoch et al., Phys. Rev. Lett. 110, 018307 (2013).
[2] C. Guttler et al., Phys. Rev. E 87, 044201 (2013).
[3] T. M. Yamada and H. Katsuragi, arXiv:1404.0136.
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お茶の水女子大学ソフトマターセミナー
日時：2014年4月11日（
金）16:45-
11th
April, 16:45
場所：お茶の水女子大学理学部1号館201号室
#201, Building1, Faculty of
Sciences, Ochanomizu Univ.
アクセス情報：http://www.ocha.ac.jp/access/index.html
講演者：
Dr. Guo-Jie Jason Gao (Osaka
University)
講演タイトル：
Statistical Properties of
Granular Materials and Their Application on 3D Printing
アブストラクト：
The Edwards' entropy formalism
provides a statistical mechanical framework for describing dense granular
systems. Experiments on vibrated granular columns and numerical simulations
of quasi-static shear flow of dense granular systems have provided indirect
evidence that the Edwards' theory may accurately describe certain aspects of
these systems. However, a fundamental assumption of the Edwards' description
--- that all mechanically stable (MS) granular packings at a given packing
fraction and externally imposed stress are equally accessible --- has not
been explicitly tested.
We directly tested Edwards' hypothesis. Besides exploring static properties
near the potential energy minima of MS states, we added dynamics in our zero
pressure system by applying quasistatic shear. This forces the system
explore the potential energy landscape, and we believe the intrinsic
properties of potential energy minima play an important role in guiding the
evolution of small sheared systems. We also numerically and experimentally
studied dynamics of small systems confined to a frictionless box, where
particles sediment in a gravitational field. We find that the MS packings do
not occur with equal probability, and therefore Edwards' hypothesis needs to
be revised in this regard.
Moreover, placing an obstacle near an orifice of a granular hopper has been
recently shown to facilitate gravitational granular flow through the orifice
significantly. Using various obstacles and changing size dispersity of
grains, we want to further clarify the physics behind this phenomenon. We
developed molecular dynamics (MD) simulations to study the discharging of
frictionless grains, and reported potentially the most efficient way of
discharging densely stored grains. We emphasize the impact of applying our
results to 3D printing that makes solid objects of virtually any shape using
granular materials.
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お茶の水女子大学ソフトマターセミナー
日時：11月27日（水）16:30-
（開催日時を変更しました）
27th
November, 16:30
場所：お茶の水女子大学理学部1号館201号室
#201, Building1, Faculty of
Sciences, Ochanomizu Univ.
アクセス情報：http://www.ocha.ac.jp/access/index.html
講演者：
北畑裕之氏（千葉大学大学院理学研究科）
Prof. H. Kitahata (Chiba
University)
講演タイトル：
表面張力勾配に駆動される液滴・粒子の運動
アブストラクト：
非平衡条件下での自発運動は、生物の運動のメカニズムとの関係などもあり、近
年興味を持たれてきている。そのような中で、非生物系において、界面張力勾配
を利用して自発的に運動する液滴や粒子の運動について、実験・理論両面から解
析した2つの結果について報告する。
(i)液滴の界面において界面張力の勾配が存在するときに液滴が自発運動する。
このときには、Marangoni対流と呼ばれる対流が起こることが重要である。この
運動に関してStokes近似のもとで流体力学的に取り扱うことを試みた。また、
Belousov-Zhabotinsky反応（BZ反応）と呼ばれる化学振動反応系を用い実際に液
滴が動くことを確認した。実験系の比較も交えながら議論する予定である[1,2]
(ii)界面活性剤を周囲にまきちらしながら運動する液滴や粒子が知られており、
その代表的なものが水・樟脳系である。今回、そのような粒子の形状が運動に与
える影響について考察した。具体的には、楕円微小変形した粒子を考え、摂動論
を用いることによって、その運動方向について議論した。また、水・樟脳系を用
いた実験により、理論と合致することを確認した。
Reference:
[1] H. Kitahata, N. Yoshinaga, K. H. Nagai, and Y. Sumino, Phys. Rev.
E,84,015101 (2011).
[2] H. Kitahata, N. Yoshinaga, K. H. Nagai, and Y. Sumino, Chem. Lett.,
41,1052 (2012).
[3] H. Kitahata, K. Iida, M. Nagayama, Phys. Rev. E., 87, 010901 (2013).
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お茶の水女子大学ソフトマターセミナー
日時：11月20日（水）16:30-
20th
November, 16:30
場所：お茶の水女子大学理学部1号館201号室
#201, Building1, Faculty of
Sciences, Ochanomizu Univ.
アクセス情報：http://www.ocha.ac.jp/access/index.html
講演者：
早川尚男氏（京大基礎物理学研）
Prof. H. Hayakawa (Kyoto
University)
講演タイトル：
粉体のジャミング転移；そのスケーリングと現状
アブストラクト：
粉体のジャミング転移は非熱的相転移のユニークさと同時にガラス転移との関係
で注目を集めている。今回は以前に発表者等が提唱した摩擦のない粒子系のスケ
ーリング理論[1,2]を復習し、粒子摩擦の効果でどのように変更を受けるかを議
論し[3]、更に最近の振動剪断系での剛性率のスケーリングについて言及する[4]。
[1] M. Otsuki and H. Hayakawa, PTP 121, 648 (2009); PRE 80, 011308 (2009);
PTP Suppl. No.195, 129 (2012).
[2] M. Otsuki, H. Hayakawa and S. Luding, PTP Suppl. No.184, 110 (2010).
[3] M. Otsuki and H. Hayakawa, PRE 83, 051301 (2011).
[4] M. Otsuki and H. Hayakawa, AIP Conf. Proc. 1542, 503 (2013).
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お茶の水女子大学非線形セミナー
（ソフトマターセンター共催）
日時：11月19日（
火）13:30-
19th
November, 13:30
場所：お茶の水女子大学理学部3号館2階会議室
Conference Room, 3rd Floor,
Building3, Faculty of Sciences, Ochanomizu Univ.
アクセス情報：http://www.ocha.ac.jp/access/index.html
講演者：
江端宏之氏（千葉大理学系研究科）
Dr. H. Ebata (Chiba University)
講演タイトル：
ファラデー波に駆動された”泳ぐ”液滴
アブストラクト：
細胞運動に代表されるように、変形をしながら運動する粒子・パターンの研究は
いくつか行われている。より単純な系では、液面上のアルコール液滴や反応拡散
系の孤立ドメインなどが変形をしながら運動をすることが報告されている。
今回我々は水よりも重く粘性の高いシリコンオイル上に水滴を乗せ垂直加振した。
その結果、水滴と空気の気液界面のみ共振を起こし、水滴上に局在したファラデー
ウェーブが起こり、液滴が楕円状に変形することが分かった。また、変形をした
液滴は静止していることが希であり、自転運動・公転運動・往復運動・ジグザグ
運動など多様な運動をすることが分かった。
ファラデーウェーブにより液滴の形状が変形するという報告はあるが[1]、ファ
ラデーウェーブにより様々な運動をする液滴は初めての報告である。そこで、液
滴の変形と重心運動の関係を中心に実験結果について報告したい。
Reference:
[[1]G. Pucci, E. Fort, M. Ben Amar, and Y. Couder, Phys. Rev. Lett. 106,
024503 (2011).
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お茶の水女子大学ソフトマターセミナー
日時：7月19日（金）16:45-
19th July, 16:45
場所：お茶の水女子大学理学部1号館201号室
#201, Building1, Faculty of
Sciences, Ochanomizu Univ.
アクセス情報：http://www.ocha.ac.jp/access/index.html
講演者：
Prof. Nicolas Vandewalle (Liege
University)
講演タイトル：
Self-assembly due to capillary
and magnetocapillary forces
アブストラクト：
Capillary driven self-assembly
consists of suspending small objects at the water-air interface. Due to the
balance between gravity and surface tension, the interface is slightly
deformed, inducing a net force between the particles. Self-assembling
mesoscale structures can be achieved along liquid interfaces, opening ways
to much simplified manufacture processes of micro-electromechanical systems.
First, I will show that it is possible to shape the particles with a low
cost 3D printer, for composing specific mesoscopic structures. Since
capillary interactions can be downscaled, this method for producing
capillary multipoles opens new ways to low cost microfabrication. In the
second part of my talk, I consider the presence of a vertical magnetic
field. Dipole-dipole repulsion competes with capillary attraction such that
2d ordered structures are self-assembling. By adding a horizontal and
oscillating magnetic field, periodic deformations of the assembly are
induced. Pulsating particle arrangements start to swim at low Reynolds
number. The physical mechanisms and geometrical ingredients behind this
cooperative locomotion are identified.
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お茶の水女子大学ソフトマターセミナー
日時：７月１日（月）午後４時半
1st July, 16:30
場所：お茶の水女子大学理学部1号館201号室
#201, Building1, Faculty of
Sciences, Ochanomizu Univ.
講演者：
山崎義弘氏 （早稲田大学）
Prof. Y. Yamazaki (Waseda
University)
タイトル
"Contact process" in peeling
adhesive tape
要旨
The following dynamical system
can be extracted from an experiment of peeling adhesive tape: bistable units
with global and asymmetric local interactions [1]. And this dynamical system
suggests "contact process", which is well known as an simple model for
spreading an infectious disease [2].
[1] Y2, Prog. Theor. Phys. 125
(2011) 641-652.
[2] Y2, K. Yamamoto, D. Kadono,
A. Toda, J. Phys. Soc. Jpn. 81 (2012) 043002 (3 pages).
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お茶の水女子大学ソフトマターセミナー
日時：6月10日（月）16:40-
場所：お茶の水女子大学理学部1号館201号室
アクセス情報：http://www.ocha.ac.jp/access/index.html
講演者：
Prof. David Quéré
(ESPCI & Ecole polytechnique, Paris, France)
講演タイトル：
On air and vapour entrainment
–
two stories.
アブストラクト：
Super-hydrophobic situations
generate very special dynamics, and we would like to give examples of two of
them. In a first part, we'll discuss the strategies of the underwater spider
Argyroneta Aquatica, which takes advantage of its super-hydrophobic abdomen
to build a bell of air to survive. In a second part, we'll see how vapor
production in the Leidenfrost situation can be exploited to generate motion
of bodies (either liquid, or solid) levitating above their substrate in such
a situation.
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お茶の水女子大学ソフトマターセミナー
日時：6月7日（金）16:30-
場所：お茶の水女子大学理学部1号館201号室
アクセス情報：http://www.ocha.ac.jp/access/index.html
講演者：
梶谷忠志氏 (Laboratoire
MSC, Univ. Paris Diderot)
Dr. T. Kajiya (Laboratoire
MSC, Univ. Paris Diderot)
講演タイトル：
Dynamics of liquid contact line
on gels: How the wetting is like on soft and diffusive gel surfaces?
アブストラクト：
Gels are materials of great
interest as they are complex state of matter and they also have promising
potentials for applications such as food processing, medical science, and
electronics [1]. One of the important challenges is to understand and to
control their interfacial properties, e.g., adhesion, friction, and wetting.
Here we are focusing on the wetting problems on gel surfaces.
Wetting is still an active
subject of research even on
“hard”
solid surfaces because of the need to patch up classical hydrodynamics near
the contact line. Compared to general solid materials, gels have
characteristic properties which can drastically affect the statics and
dynamics of the liquid contact line, i.e., gels are very soft and swell with
liquid [2-4]. As a primitive study of wetting on gels, we experimentally
explored the contact line dynamics of water sessile drops on two different
types of gel substrates: hydrophilic (PAMPS-PAAM) gels and hydrophobic
(SBS-Paraffin) gels. In each situation, the contact line exhibits a behavior
which is largely different from the general wetting situation on solids. We
understood that the two characteristics, i.e., gel rheology and swelling
effect, play crucial roles for those behaviors [5,6].
In this seminar, I will present
our latest experimental results and propose simple physical models
explaining the present phenomena.
[1] M. Doi, J. Phys. Soc. Jpn.
78, 052001 (2009).
[2] R. P. Camara, A. Best, H. J.
Butt and E. Bonaccurso, Langmuir 24, 10565 (2008)
[3] E. R. Jerison, Y. Xu, L. A.
Wilen and E. R. Dufresne, Phys. Rev. Lett. 106, 186103 (2011)
[4] D. P. Holmes, M. Roche, T.
Sinha and H. A. Stone, Soft Matter 7, 5188 (2011)
[5] T. Kajiya, A. Daerr, T.
Narita, L. Royon, F. Lequeux and L. Limat, Soft Matter 7, 11425 (2011)
[6] T. Kajiya, A. Daerr, T.
Narita, L. Royon, F. Lequeux and L. Limat, Soft Matter 9, 454 (2013)
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お茶の水女子大学 ソフトマター教育研究センターセミナー
講師：義永 那津人 氏 （東北大学WPI 助教）
Dr. Natsuhiko Yoshinaga
６月４日 午後４時半ー６時
お茶の水女子大学 理学部１号館２階２０１室
演題：
Polarity Patterns and Contraction Dynamics of Stress Fibers
要旨：
Cells organize filamentous actin (F-actin) into complex cytoskeletal
structures that play a major role in determining cell rheology and cell
shape, and in generating the forces necessary for motility, cell division or
tissue stability. Stress fibers are contractile actomyosin bundles commonly
observed in the cytoskeleton of metazoan cells. The spatial profile of the
polarity of actin filaments inside contractile actomyosin bundles is either
monotonic (graded) or periodic (alternating). In the framework of
hydrodynamics of active gels, we write the constitutive equations for a
polar, active, elastic medium. An analysis of the resulting equations for
the dynamics of polarity shows that the transition from graded to
alternating polarity patterns is a nonequilibrium Lifshitz point. Active
contractility is a necessary condition for the emergence of sarcomeric,
alternating polarity patterns. We also analyze time scales of cross-linked
actomyosin bundles with uniform polarity retracting when severed in vivo by
laser ablation, or when isolated from the cell and micromanipulated in vitro
in the presence of ATP.
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お茶の水女子大学ソフトマターセミナー（2件）
日時：12月14日（金）15:30-17:30
場所：お茶の水女子大学理学部1号館201号室
アクセス情報：http://www.ocha.ac.jp/access/index.html
15:30-16:30 下川倫子氏（千葉大学 先進科学センター）
16:30-17:30 吉武裕美子氏（東京電機大）
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タイトル：重力不安定性の中で観察される表面パターン
講演者：下川倫子
要旨：小さな密度の溶液(LDS：Lower Density Solution)の上に密度の大きな流体(HDS：Higher Density
Solution)を置くと、二流体界面で重力不安定性が起こり、HDSは沈む。HDSの沈みこみ過程で、LDSの表面にHDSによって描かれたフラクタルパターンもしくはセルパターンが観察される。フラクタルパターンからセルパターンへの遷移はアスペクト比r/h～1付近で起こり、表面パターンの遷移に伴い、鉛直方向の流れも変化する(rは容器半径、hは溶液の深さ)。セミナーではこれらのパターンの形成機構について、議論する。本研究は千葉大学櫻井建成准教授、北畑裕之准教授、九州大学高見利也准教授との共同研究である。
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タイトル：ゲル表面波の回転位相転移
講演者：吉武裕美子
要旨：ゲルの表面では、その固体的・液体的性質より、表面張力波、レイリー波の二種類の波が複雑に混ざり合って伝搬している。これが表面張力などの表面波を用いたゲル表面の物性測定を困難にしており、その表面応用の妨げとなっている。セミナーでは、ゲル表面の表面張力波、レイリー波を回転位相の違いにより分類した結果や、その伝搬過程における位相転移について紹介する。
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過去のお知らせ
・垣澤 英樹氏 セミナー
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日時：平成20年 3月13日(木) 15時30分～
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場所：お茶の水女子大学理学部１号館２Ｆ201号室 [交通案内][構内案内]
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講演者： 垣澤 英樹氏 (物質・材料研究機構 コーティング・複合材料センター 複合材料グループ)
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タイトル：アワビの貝殻真珠層に学ぶ高靭化機構
-
連絡先:：奥村剛，お茶の水女子大学理学部物理学科 電話＆FAX: 03-5978-5321 (直通)
電子メール: okumura @ phys.ocha.ac.jp
・脂質膜ベシクル セミナー
-
日時：平成20年 3月21日(金) 15時～17時
-
場所：お茶の水女子大学理学部3号館２Ｆ会議室 [交通案内][構内案内]
-
講演者[1]：Dr. Sarah L. Keller(University of
Washington,USA)
-
タイトル：Liquid domains in Lipid Membranes
-
要旨：We study giant lipid vesicles as a model of cell
membranes. Much of our past work has focused on finding the minimum
number of lipid types required to create liquid domains in a
vesicle. We find that liquid domains appear on the surface of
vesicles containing at minimum a high melting temperature lipid, a
low melting temperature lipid, and cholesterol. These three
components separate into two phases. This presents an interesting
question of which components are in which phases,and in what
amounts. I will review our work using fluorescence microscopy and
NMR to determine the lipid composition of the liquid domains vs. the
background, and to map phase diagrams and to quantify tie-lines. Our
work in the past year has focused on two new projects. We study how
domains in one leaflet of the membrane are induced in an opposite,
initially uniform leaflet, or if the uniform leaflet suppresses
domain formation in the first leaflet. We also study how composition
fluctuations in the membrane vary with temperature near a
miscibility critical point, and find a fit with the prediction of
the 2D Ising model.
-
講演者[2]：Dr. Rumiana Dimova(Max Planck Institute of
Colloids and Interfaces,Germany)
-
タイトル：Fusion of model lipid membranes: timescales and
some applications
-
要旨：Membrane fusion is a vital process as it is
involved in many cellular functions and stages of cell life like
import of foodstuffs and export of waste, signaling between nerve
cells, fertilization, and virus infection. In both, life sciences
and bioengineering, controlled membrane fusion has many possible
applications, such as drug delivery, gene transfer, chemical
microreactors, or synthesis of nanomaterials. Fusion dynamics is
intriguing but microscopy observations with time resolution higher
than several milliseconds have not been achieved until recently.
Using micromanipulation of giant unilamellar vesicles as model
membranes one can directly observe membrane fusion. We induce the
fusion of giant lipid vesicles in a controlled manner and monitor
the fusion dynamics with a temporal resolution of 50 microseconds;
see Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 103, 15841・15846 (2006). Two
different approaches of inducing directed fusion are used. In the
first one, we employ synthetic fusogenic molecules incorporated in
the membranes. As a second approach we use electrofusion. Some
aspects on the effects of electric fields on vesicles will be
presented. For both fusion protocols, the opening of the fusion
necks is very fast, with an average expansion velocity of
centimeters per second. This velocity indicates that the initial
formation of a single fusion neck can be completed in a few hundred
nanoseconds.
-
連絡先:今井正幸，お茶の水女子大学理学部物理学科 電話: 03-5978-5316 (直通)
電子メール: imai @ phys.ocha.ac.jp
・Dr. Pablo J. Perez Goodwyn セミナー
-
日時：平成20年 3月27日(木) 15時45分～
-
場所：お茶の水女子大学理学部１号館２Ｆ201号室 [交通案内][構内案内]
-
講演者： Dr. Pablo J. Perez Goodwyn (Laboratory of
Insect Ecology, Graduate School of Agriculture, Kyoto University）
-
タイトル：Waterproof structures in insects: Let's learn
from AMENBO and CHOUCHO!
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連絡先:：奥村剛，お茶の水女子大学理学部物理学科 電話＆FAX: 03-5978-5321 (直通)
電子メール: okumura @ phys.ocha.ac.jps
・Prof. Frederic Nallet セミナー
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日時：平成19 年 10月31日(水) 15時00分～
-
場所：お茶の水女子大学理学部１号館２Ｆ241号室 [交通案内][構内案内]
-
講演者： Frederic Nallet教授 (Centre de Recherche
Paul-Pascal, France)
-
タイトル：Defect-mediated phase transitions in the
DMPC/C12E5 lamellar Phase
-
要旨：
-
We study a lyotropic system, consisting of a
lecithin (DMPC) and a non-ionic surfactant (C12E5) in water. The
system exhibits a lamellar-to-nematic or, with appropriately
chosen chiral components, a lamellar-to-cholesteric phase
transition upon lowering the temperature. The structural
properties of the lamellar phase have been studied by polarised
light microscopy, small-angle x-ray scattering and
freeze-fracture transmission electron microscopy, while
fluorescence recovery after photo-bleaching on a confocal
microscope is used for dynamic properties. All the observations
are consistently described in terms of topological melting, with
the proliferation of dislocations leading to at least one, and
possibly two intermediate phases above the nematic (or
cholesteric) low-temperature phase. Such a system could be of
interest in drug-delivery applications using multi-lamellar
vesicles.
-
連絡先:：今井正幸，お茶の水女子大学理学部物理学科 電話: 03-5978-5316 (直通)
電子メール: imai @ phys.ocha.ac.jp
・Derek Chan氏セミナー
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日時：平成19年9月14日（金）16時00分より
-
場所：お茶の水女子大学理学部１号館２Ｆ２０１号室 [交通案内][構内案内]
-
講演者：Derek Chan氏 (Particulate Fluids Processing
Centre,The University of Melbourne,Australia)
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タイトル：Forces and Geometry in Soft Matter
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連絡先:：奥村剛，お茶の水女子大学理学部物理学科 電話＆FAX: 03-5978-5321 (直通)
電子メール: okumura @ phys.ocha.ac.jp
・Antonio de Simone氏セミナー
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日時：平成19年1月18日（木）16時45分より1時間程度
-
場所：お茶の水女子大学理学部１号館２Ｆ２０１号室 [交通案内][構内案内]
-
講演者：Antonio de Simone氏 (International School for
Advanced Studies,Trieste, Italy)
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タイトル：From microscopic mechanisms to macroscopic
physics: a mathematical journey
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要旨：
-
連絡先:：奥村剛，お茶の水女子大学理学部物理学科 電話＆FAX: 03-5978-5321 (直通)
電子メール: okumura @ phys.ocha.ac.jp
・Etienne Reyssat (David Quereの共同研究者）氏セミナー
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日時：平成18年12月19日（火）16時45分より1時間程度
-
場所：お茶の水女子大学理学部１号館２Ｆ２０１号室 [交通案内][構内案内]
-
講演者：Etienne Reyssat博士
-
タイトル：Distorted interfaces
-
要旨：
-
I will address different problems involving
distorted liquid interfaces and their evolution. While falling
into air, a water jet destabilizes into a polydiperse rain. Air
friction acts on the liquid globules and distorts their
interfaces. Some of the shapes produced are unstable. The
different shapes and the bursting mechanism are explained by
scaling arguments. The nucleation of a hole in a fluid sheet,
owing to its high surface area, leads to its bursting. We show
differents setups leading to the production of soap films in
viscous atmospheres, an describe the properties of these films.
Opposing the case of a soap film into air, the environment plays
here a dominant role in the bursting process. A simple model is
provided to explain the opening velocities of the holes. The
impact of a liquid jet on a bath, if it is fast enough, gives
rise to the entrainement of an air film. The entrainement
threshold and the properties of the air sheet produced can be
controlled in different ways.
-
連絡先:：奥村剛，お茶の水女子大学理学部物理学科 電話＆FAX: 03-5978-5321 (直通)
電子メール: okumura @ phys.ocha.ac.jp
・平成16年度（2004年）実績報告書はこちら(MS WORDが開かれます）です。
・David Quere博士セミナー
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日時：平成17 年 5月24日(火) 16:30-17:30
-
場所：お茶の水女子大学理学部１号館２Ｆ２０１号室 [交通案内][構内案内]
-
講演者：David Quere博士 Director of Research, CNRS
(College de France)
-
タイトル：Torturing fluid interfaces: heavy rain,
Leindefrost drops and samovar
-
要旨：
-
Two hundred years after the understanding of
surface tension by Laplace and Young, physics of fluid
interfaces still raise intriguing questions. As an example, we
present different situations where an interface endures a strong
deformation, owing to either a friction (raindrops), a thermal
shock (Leidenfrost phenomenon) or a physical shock (impact of a
jet in a pool, as when using a samovar). In all these cases, we
discuss questions of morphogenesis (shape and characteristics of
the tortured interface). We also stress practical consequences
of our findings (maximum size of a raindrop, making of a foam
with jet).
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連絡先:：奥村剛，お茶の水女子大学理学部物理学科 電話＆FAX: 03-5978-5321 (直通)
電子メール: okumura @ phys.ocha.ac.jp
・Otto Glatter教授セミナー
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日時：平成17 年 3月22日(火) 15時30分～
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場所：お茶の水女子大学理学部１号館2階201号室 [交通案内][構内図]
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講演者：Otto Glatter 教授 (University of Graz, Austria)
email: otto.glatter@uni-graz.at
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タイトル：Reversible Phase Transition of Nano-Structured
Lipid Systems in Confined Geometry
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要旨：
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Aqueous sub-micron sized dispersions of the
binary monolinolein/water system, which are stabilized by means
of a polymer, internally possess a nano-structure. Taking this
as our starting point, we were able to demonstrate for the first
time that this internal structure can be tuned bytemperature in
a reversible way. Upon increasing the temperature, this internal
structureundergoes a transition from cubic via hexagonal to a
fluid isotropic, so-called L2-phase and viceversa. This means
that upon cooling there is also a back transformation of the
internal structure from L2 via hexagonal to cubic. We found that
these internal structures depend only on the current temperature
and there is no hysteresis or other change after such a
heating/cooling cycle.Intriguingly, in addition to the
structural changes in topology, the particles exhibit a
“breathing mode”: they expel (take up) water to (from) the
aqueous continuous phase when increasing (decreasing) the
temperature in a reversible way. At each temperature, the
internal structures of the dispersed particles correspond very
well to those in non-dispersed binary monolinolein-water phase
with excess water. This proves that they actually remain in
thermodynamic equilibrium even though the particles themselves
are kinetically stabilized. They are internally self-assembled
(“ISASOMES”). Recently we were able to incorporate also
additional oil into the system and thereby controlling the
resulting structures at a given temperature. This finally led,
for the first time, to the formation of emulisified
micro-emulsions.
・Toledano教授、D. Beysens博士セミナー
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日時： 2005年2月 24日(木)13時30分～15時45分
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場所： お茶の水女子大学理学部1号館2階201号室 [交通案内][構内図]
（〒112-8610 東京都文京区大塚2-1-1）
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講演者：P. Toledano教授 University of Picardie, Amiens
(France)
D. Beysens博士 CEA-ESEME, ESPCI-PMMH (France)
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プログラム
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連絡先
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Toledano教授に関する問い合わせ；
今井正幸, お茶の水女子大学理学部物理学科,電話: 03-5978-5316 (直通), 電子メール:
imai@phys.ocha.ac.jp
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D. Beysens博士に関する問い合わせ；
奥村剛, お茶の水女子大学理学部物理学科, 電話＆FAX: 03-5978-5321 (直通), 電子メール:
okumura@phys.ocha.ac.jp
結び目と高分子の国際研究集会（Workshop on Knots and Polymers） [印刷用（MS
WORD）]
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題目： 「結び目と高分子：ランダム結び目、物理的結び目、ＤＮＡの結び目」
（Knots and Polymers: random knots, physical knots and DNA knots）
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日時： 2005年2月 17日(木)14時30分～18日 (金) 17時
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場所： 場所： お茶の水女子大学共通講義２号棟1階102室[交通案内][構内図]
（〒112-8610 東京都文京区大塚2-1-1）
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主催： お茶の水女子大学ソフトマター研究センター
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組織委員：
出口哲生 (お茶の水女子大学理学部、ソフトマター研究センター)
今井正幸 (お茶の水女子大学理学部、ソフトマター研究センター)
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連絡先：T. Deguchi (E-mail:deguchi@phys.ocha.ac.jp)
プログラム
2月 17 日(木)
14:30--15:00 (30分) 出口 哲生(お茶大理)
An introduction to random knots and physical knots
15:00--16:00 (60分) A. Stasiak (University of Lausanne, Switzerland)
DNA knots and links (DNAの結び目と絡み目)
16:00--16:45 (45分) A. Dobay (University of Munich, Germany)
Defining knot types on linear polymers including proteins
16:45--17:00 coffee break（１５分間）
17:00--17:10 製作： 木下一彦研究室（自然科学研究機構・岡崎統合バイオサイエンスセンター）
A movie on knotted DNA
17:10--17:40 (30分) 島村 美裕紀（お茶大大学院）
TBA （ランダム結び目？）
18:30-- 懇親会
2月 18日(金)
10:00--11:00 (60分) E. Rawdon (Duquesne University,
Pittsburgh, PA, USA)
An introduction to the thickness and ropelength of knots
11:00--12:00 (60分) J. Cantarella (University of Georgia, GA, USA)
Tight Knots in Theory and Computation
12:00--13:30 Lunch (1時間半)
13:30--14:15 (45分) 川勝 年洋（東北大理）
Self-Consistent Mean Field Theory of Entangled Polymer Systems
14:15--14:45 (30分) 津留崎 恭一（神奈川県産業技術総合研究所）
Crystallization of knotted ring polymers
14:45--15:15 (30分) 矢尾 彰久（お茶大大学院）
A two-point distance distribution of knotted ring polymers
corresponding to the end-to-end distance distribution of linear polymers
15:15--15:40 coffee break (25分間)
15:40--16:25 (45分) 河内 明夫 (大阪市立大学数学)
Enumerating the prime links (a joint work with Ikuo Tayama)
16:25--16:55 (30分) 森内 博正 （大阪市立大学大学院理学研究科）
空間手錠型グラフの分類 （An enumaration of handcuff graphs）
16:55--17:00 閉会の辞
・Prof. Ligoureセミナー
・第５回関東ソフトマター研究会
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日：平成16年8月20日（金）
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時：10：00-
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場所：お茶の水女子大学理学部3号館
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詳細：HP参照
・寺田弥生氏（東北大学流体科学研究所 助手）セミナー
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タイトル：希薄高荷電コロイド分散系の相図とダイナミクス
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日：平成16年1月15日（木）
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時間：13時30分
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場所：お茶の水女子大学理学部1号館2階241室
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内容：近年、高荷電コロイド分散系では、同符号の荷電コロイド同士が凝集する現象など
に興味が持たれ、様々な研究がなされている。その中で、最近、徳山は荷電コロイド
と対イオンとの間に働くクーロン相互作用と多体効果から荷電コロイド同士に働く徳 山有効引力ポテンシャルを提案した
[1]。 そこで、この有効ポテンシャルを用いて、ブラウン動力学法による荷電コロイド分
散系の計算機実験を行った。その結果、非常にコロイドの濃度が希薄な領域にもかか
わらず、コロイドや対イオンの電荷数を変化させることによって、気体相に加えて、 液滴相と固滴が見つかった
[2]。さらに、固滴相と液滴相でのドロプレットの成長過 程を調べたところ、固滴相と液滴相では、異なる成長則に従うことがわかった。
[1] M. Tokuyama: Phys. Rev. E vol. 59, R2550 (1999)
[2] Y. Terada and M. Tokuyama: Physica A, (in Press)
・太田隆夫氏（広島大学理学研究科 教授）集中講義
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