水面におけるフッ素系油の非平衡的挙動

摘要

近年，材料化学の分野において，物質の「自己組織化」に関する研究が盛んに行なわれている．例えば，コロイド結晶，ラングミュア膜，超分子などの形成は自己組織化の例であるが，これらは構造論·平衡論に基づく「静的な自己組織化」である．一方，BZ反応などの化学的な振動反応，自然界での魚の群泳など，自発的なリズムやパターンの形成などが時間とともに変化するような非平衡系に現れる秩序構造を「動的な自己組織化」と呼ぶ．動的な自己組織化については，自然現象の多くが非平衡的現象であるにも拘わらず，平衡系と比べて系が非常に複雑であるため詳細なメカニズムの解明が未だに進んでいない．本研究では新たな「動的な自己組織化」の例を提示し，できる限りシンプルな数理モデルを立てて，その機構を理解することを目的としている．今回，水面に滴下したフッ素系油の液滴の自律運動系に関して，興味深い動的な自己組織化が観察されたので幸陪する．