学際科学フロンティア研究所活動報告書_令和4年度
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How behave polymer particles during cold spray process? During cold spray process, micrometric particles are propelled at high velocity onto a substrate. During the process, the particles are subject to the influence of the gas pressure and temperature. In particular, during its less than 2 ms flight, a thermal gradient will developed within the particle. Thus, before the impact and for a 60 µm UHMWPE particle, a temperature difference of more than 50 K was observed using Computational Fluid Dynamics simulations [1]. Such temperature difference induces a change in the polymer microstructure even before the particle reaches the substrate. The high-velocity impact involving plastic deformation, adiabatic self-heating, and energy dissipation increases further the particle temperature and induces even more change to the microstructure. All these phenomena are needed for the particles to remain on the substrate. However, it was without expecting on the high viscoelasticity of polymers enhanced by the particle temperature. References [1] Bernard et al., Thermal gradient in polymeric particles during the cold spray process, under review in Computation Particle Mechanics, submission in December 2022 ―130―電気化学・光計測の融合による生体分子評価系の構築 電極での酸化(還元)反応によって生ずる電気化学発光は、電極表面状態の変化に対して極めて感度が高く、比較的広範囲の電極反応をイメージングする技術として有力である。この特長を生かし、電極上での細胞の接着様式変化を可視化した1。また、細胞スフェロイドの分泌物が電極に堆積することで生じる電極反応阻害も、電気化学発光によって可視化できることを見出した。生きている細胞スフェロイドでは、代謝物により電気化学発光阻害が大きく、一方固定化した細胞ではこのような阻害がほとんど見られなかった。X線電子分光法によって電極上の堆積物のほとんどは細胞膜由来であることがわかった。本手法と、以前に報告した電気化学発光による酸素呼吸測定とを組み合わせ、がん細胞スフェロイドに対する呼吸鎖阻害剤の影響を呼吸活性・代謝活性の両面から評価することができた(論文投稿中). 参考文献 [1] K. Ino, K. Komatsu, K. Hiramoto, Y. Utagawa, Y. Nashimoto, H. Shiku, Electrochim. Acta, 415, (2022), 140240. Micro-mechanics of polymer particles under high strain rate Bernard Chrystelle (Creative Interdisciplinary Research Division, Device and Technology) 平本 薫(新領域創成研究部/デバイス・テクノロジー)

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