２０１７年１０月２７日 谷茉莉氏

日時：２０１７年１０月２７日（金）　１４：３０〜１６：００
場所：首都大学東京　８号館３０９号室
講師：谷茉莉氏 (PMMH-ESPCI)
題目：弾性と濡れの競演 ー 潤滑化と毛管接着

要旨：弾性と濡れが関係する以下の2つのテーマについて、講演する。
(1)潤滑化された弾性体チューブ内での剛体球の運動：弾性体チューブの中で、チューブよりもやや径の大きな剛体球を動かす際の抵抗を調べた。この抵抗力は、チューブが潤滑化されている場合には、潤滑化されていない場合の1/10程度になる一方で、液体の粘性、引っ張り速度、チュー ブの力学特性、幾何形状等に依存する。この問題に対し、我々はスケーリング法則を導出、実験結果を説明することに成功した[1]。
(2)弾性体シェルの球表面への毛管接着：市販のソフトコンタクトレンズの曲率は幾つかの値に限られているが、患者の眼の曲率は人によって異なる。ガウス曲率の異なる表面をしわや歪みなく完全に接触させることはできないため、この状況は時に大きな問題となり得る。我々はマクロスケールで、弾性体球殻の一部（“ソフトコンタクトレンズ”）を、曲率の異なる球表面（“眼球表面”）に毛管接着させるモデル実験を行った。特に、弾性体がしわや剥離をすることなく完全に接着可能な最大サイズを、実験と理論から得た[2]。

[1] M. T., T. Cambau, J. Bico and E. Reyssat (in preparation)
[2] H. Bense, M. T., M. Saint Jean, B. Roman, E. Reyssat and J. Bico (in preparation)

２０１７年８月９日 植松祐輝氏

日時：２０１７年８月９日（水）　１１：００〜１２：３０
場所：首都大学東京　８号館３０１号室
講師：植松祐輝氏 (九州大学・ベルリン自由大学)
題目：Electro-osmosis and its dependence on the interfacial properties of water

要旨：The Poisson-Boltzmann and Stokes equations describing the electric double layer with inhomogeneous dielectric and viscosity profiles in a lateral electric field are analyzed.We perform linear and nonlinear analysis to electro-osmosis, and derive that in the limit of strongly charged surfaces and low salinity, the electrokinetic flow magnitude follows a power law as a function of the surface charge density. Remarkably, the power-law exponent is determined by the interfacial dielectric constant and viscosity, the latter of which has eluded experimental determination. Our approach provides a novel method to extract the effective interfacial viscosity from standard electrokinetic experiments. We find good agreement between our theory and experimental data. We also examine the different types of boundary condition for velocity field, and show that finite-viscosity-layer model is more realistic than the usual slip boundary condition by comparing the experimental data.

２０１７年８月８日 Ram Adar氏

日時：２０１７年８月８日（火）　１６：００〜１７：３０
場所：首都大学東京　８号館３０４号室
講師：Ram Adar氏 (Tel Aviv University, Israel)
題目：Bjerrum pairs in ionic solutions

要旨：Ionic solutions are often regarded as fully dissociated ions dispersed in a polar solvent. While this picture holds for dilute solutions, at higher ionic concentrations, oppositely charged ions can associate into dimers, referred to as Bjerrum pairs. We consider the formation of such pairs within the nonlinear Poisson-Boltzmann framework, and investigate their effects on bulk properties of electrolytes. Our findings show that pairs can reduce the magnitude of the dielectric decrement of ionic solutions as the ionic concentration increases. We describe the effect of pairs on the Debye screening length, and relate our results to recent surface-force experiments.

２０１７年５月９日 Dr. FuLai Wen

日時：２０１７年５月９日（火）　１４：３０〜１６：００
場所：首都大学東京　８号館３０４号室
講師：Dr. FuLai Wen (理化学研究所)
題目：Modeling autonomous epithelial folding

要旨：The folding of epithelial cell sheets plays an essential role in developing tissues and organs, such as neural tubes, optic cups, and branches of lungs. While many efforts have been made to identify the molecular machineries underlying epithelial sheet folding, far less is understood about how forces deform individual cells to sculpt the overall tissue morphology. Using a simple mathematical model, we show that an autonomous epithelial folding can be induced by modulating the mechanical properties at the basal-lateral as well as the apical cell surfaces. The different modulation mechanisms sculpt epithelia into distinct fold morphology, which remains unchanged under mechanical perturbations from the surroundings, suggesting that the autonomous folding mechanisms can robustly work in various environmental conditions. Such tissue deformation characteristics is verified in experiments, indicating that our theory could be used to infer the modulation mechanisms utilized in tissue morphogenesis based on the measurements of tissue morphology.

２０１７年３月１４日 岡本隆一氏 （終了）

日時：２０１７年３月１４日（火）　１４：３０〜１６：００
場所：首都大学東京　８号館３００号室
講師：岡本隆一氏 (首都大学東京)
題目：ソフトマターにおける新しい溶媒和効果の発見

要旨：ソフトマターの研究では、一般に高分子や液晶、コロイド、両親媒性分子などの物質を直接の研究対象とするが、それらは単独で存在するのではなく、ほぼ必ず溶媒を必要とする。例えばコロイド溶液において、コロイド粒子間の相互作用を決めているのは、単にコロイド粒子の性質だけではなく、周囲の溶媒が重要な役割を果たしている。さらにはコロイド粒子の動力学においては溶媒の不均一性を考慮することも重要である。また溶媒がイオンを含む場合や複数の成分から成る場合には、非常にデリケートで劇的な効果が生じる。イオンが油のような非極性溶媒と水のような極性溶媒で溶媒和化学ポテンシャルがkBTよりもはるかに大きく異なるためである。溶媒和の効果は水中のナノバブルの形成においても重要な役割をはたす。本講演ではこれらに関わる最近の我々の研究に関してお話しする。