京都工芸繊維大学 産学公連携推進センター

■研究の概要

ミクロンサイズのフィラー懸濁液やカーボンブラック分散液などを、試料を薄めずに"そのままの状態"で解析可能です。これまで分散安定性の解析には、動的光散乱法やレーザー回折法が用いられてきましたが、乳濁試料や着色試料は光が透過しないという問題がありました。我々は、高周波の超音波を用いた高速解析技術「動的超音波散乱法」を開発し、微粒子分散液に対する多彩な構造・ダイナミクス解析を可能としました。

■研究の概要

超音波は空気中を340メートル毎秒で、水中ではやや速く1500メートル毎秒で伝わります。物質の音速は、その硬さ、粘性、密度に依存してそれぞれ異なるので、有効数字6桁の精密な音速測定により物質の純度や弾性、粘性等の情報を得ることができます。1メートル伝搬すると超音波がどの程度減少するかを減衰率と呼びます。これも音速に加えて豊富な情報を有する重要な音響物性です。超音波が障害物に直面したときに、ある程度透過し、ある程度反射します。この反射率から物質の密度が得られますが、我々は最近、音速、減衰率、密度を同時に計測する手法を考案し、これより弾性率や粘度を、化学反応・構造変化を伴うサンプルについても解析可能にしました。