非平衡理論研究室（池田グループ）

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マヨネーズは固体か、液体か。

池田グループは、ソフトマター・非平衡物質の物理を研究しています。
マヨネーズのように、ボトルから出すときは液体のようでも、お皿の上では形を保つ物質が、身の回りにはたくさんあります。
ガラスや泡立てたシャンプー、砂山、ゲルなどがもつ、この固体性と液体性の共存を理解することを目指しています。
統計力学や連続体力学をもとにした理論解析と、数値シミュレーションを使って研究を進めています。

Research研究课题

研究対象は、ガラス、エマルション・泡、粉体、ゲルの4種類に大別されます。どれも構成要素が乱雑な構造をとり、固体性と液体性が共存するという共通点があり、これらの物質を横断的に研究しています。

※示意图

ガラス↗

液体を急に冷やしたり押し縮めたりすると、構造が乱雑なまま固まったガラスになります。ガラス特有の、空間的に局在した低エネルギー励起の発見や、その起源の解明に取り組んできました。

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エマルション・泡↗

マヨネーズのような液滴や気泡の集まりが、高い密度で乱雑に固まるジャミング転移を研究しています。ガラス転移とは別の転移であることを確立し、流動化や粘弾性の研究にも取り組んでいます。

※示意图

粉体↗

砂山のような、目に見える大きさの粒の集まりを扱います。粒どうしの摩擦などによる散逸の役割に注目し、ガラスと粉体の共通点や違いを明らかにする研究を進めています。

※示意图

ゲル↗

粒子どうしが引き合って「結合」のネットワークをつくる物質がゲルです。物理ゲルは、ガラスと違って局在した低エネルギー励起を持たないことを見出しました。化学ゲルの研究も始めようとしています。

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