アイコン イグ・ノーベル賞候補?ゲルのやわらかさ決める法則発見 定説覆す ぶにょぶにょ


東大大学院工学系研究科バイオエンジニアリング専攻の吉川祐紀大学院生、作道直幸特任助教、酒井崇匡教授らは、ゲルのやわらかさに潜む「負のエネルギー弾性」を発見したとリリースした。

その要旨は、
1、ゲルのやわらかさを決める物理法則は何か?という非常に基本的な問題について、その鍵となる「負のエネルギー弾性」を世界で初めて発見した。
1、「ゲルのやわらかさは、熱力学第二法則(エントロピー増大の法則)に基づくエントロピー弾性でおおむね説明できる」という100年近く信じられてきた定説を覆した。
1、食品や医療としてゲルを活用する際に重要な「やわらかさの温度変化」は、従来の想定よりも数倍大きくなることを実証し、やわらかさを決定する物理法則を明らかにした。

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ゲルは、ゼリー・豆腐などの食品や、ソフトコンタクトレンズ・止血剤など医療に活用される、ウェットでやわらかい物質。ゲルから水を蒸発させたものがゴム。
ゲルとゴムのやわらかさは、熱力学第二法則(エントロピー増大の法則)に基づくエントロピー弾性でおおむね説明できるというのが、100年近く信じられてきた定説だった。

今回、本研究グループは、この長年の定説がゲルについては間違いであることを発見した。
ゲルは、保持する水に由来する「負のエネルギー弾性」により大幅にやわらかくなっており、やわらかさの温度変化もこれまでの想定より数倍大きいことがわかった。
ゲルのやわらかさを決定する物理法則が解明されたことで、食用や医療用などの新規ゲル材料の開発や、ゲルが利用される産業全般に広い波及効果が期待される。

本研究成果は、米国物理学会発行の学術雑誌 Physical Review Xに3月5日に掲載される。
 

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[ 2021年3月 4日 ]

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