日本公益財團法人高輝度光科學研究中心(JASRI)的赤田圭史Tenure-track研究員(預聘製研究員)、岩本裕之研究員(研究當時)、關口博史主幹研究員,一般財團法人高度資訊科學技術研究機構(RIST)的山田達矢研究員(研究當時)、手島正吾研究員,筑波大學的石橋諒一研究生、小林幹佳副教授、藤田淳一教授,以及住友電氣工業株式會社的大久保總一郎(研究當時)等組成的聯合研究團隊,在大型同步輻射設施SPring-8的光束線中,搭建並完善了可對剪切環境下的微粒結構進行原位觀測的同步輻射rheo-SAXS/USAXS測量系統,成功直接觀測到了膠體結晶在受到強剪切作用後,僅1毫秒便開始發生結構變化的全過程。
圖1 膠體結晶的剪切熔融及rheo-SAXS/USAXS測量系統概要。(供圖:JASRI)
採用1毫秒時間解析度對不可逆剪切熔融進行連續觀測的同步輻射rheo-SAXS技術在世界上尚無先例,本次研究的成果打破了軟物質變化進程緩慢的固有觀念。此外,研究還揭示了在強剪切作用下,晶體顆粒會沿流動方向臨時聚集形成團簇,膠體結晶也隨之發生熔融。
此次在SPring-8搭建的測量基礎平台,有望用於解析非平衡軟物質中的瞬間相變,以及膠體材料的流動設計。相關研究成果已發表在《Communications Chemistry》上。
原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:Communications Chemistry
論文:Impact-shear-induced millisecond clustering during shear melting of colloidal crystals
DOI:10.1038/s42004-026-02004-8

