阪大，コロイド粒子の流動化が阻止される現象を発見

大阪大学は，パリ大学サクレー校，パリ・エコールノルマルとともに，コロイドのガラス状態に変形を加えて流動化させるコンピューターシミュレーションを行なった結果，コロイド粒子が渋滞を引き起こし，流動化しなくなる現象（シアジャミング）を発見した（ニュースリリース）。

コロイドはマイクロメーターの大きさを持つ粒子の集まり。コロイドを分散させた溶液で，コロイド粒子の密度を高めていくとガラス状態（アモルファス固体）になる。こうなるとコロイド粒子は，まわりの粒子たちに囲まれた籠状の限られた狭いスペースの中でしか動けなくなる。

さらに圧縮していくと，粒子が全く身動きできない「すし詰め状態」になる。これは一般に「ジャミング」と呼ばれる現象。結晶の最密充填のガラス版，と言えるもの。今回，詳しい解析を行なったところ，これまでの常識を覆す結果が得られた。

シアは，圧縮と異なって体積（密度）を全く変えず，形だけを変える操作。固体はシアひずみを元に戻そうとする復元力を発生する。しかし十分大きなひずみを加えると「降伏」と呼ばれる破壊，流動化を示し，復元しなくなる。研究グループのシミュレーションでもこれは観測された。

ところが，場合によってはシアによってジャミングを起こし，流動化を阻止してしまうことがわかった。これまで，このような「シアジャミング」は摩擦のある粉体では知られていた。しかし今回の系には摩擦がなく，シアジャミングに摩擦が必須ではないことが明らかになった。

重要なポイントは，今回用いた系が，非常に高密度で安定なガラス状態にあるということ。より低密度で不安定なガラスの場合，シアジャミングが起こらなくなることもわかった。

関連する現象として，シアシック二ングと呼ばれる現象がある。これは，濃厚なコーンスターチで満たしたプールの上を走って渡るデモンストレーションなどで良く知られている。この研究により，コロイドなどソフトマターのレオロジーの基礎的理解が進むことが期待されるとしている。