ヒドロキシプロピルセルロース混合物の発色制御に関する研究

抄録

ヒドロキシプロピルセルロースと水の混合物は液晶構造を有し, 構造色と呼ばれる現象に基づく鮮やかな発色を示す. その発色は光の波長や偏光, 液晶の性質といった幅広い物理学習内容を含む. 一方で水と混合したのち発色するまでに時間がかかるため, 授業時間内での観察には課題がある. そこで本研究ではヒドロキシプロピルセルロースと水を混ぜた直後の薄膜状態での分子配向について着目し, 厚みの異なる７種類の試料を対象に透過光スペクトルの測定を行った. その結果, 厚みが薄いほど全体の透過率が向上し, 発色の変化がとらえやすいことや, 厚さ0.1 mm以下と0.2 mm以上の範囲で分子の配向性に差があることが明らかになった. また, 薄膜状態であっても物質の特性に基づく円偏光選択反射が観察できることを示した.