化学種濃度を平衡状態の濃度との差で規格化した非平衡度により液液相分離を伴う流動界面を効果的にコントロールできることを初めて発見しました。これは界面の流体力学を熱力学的に制御できることを表しています。また、流動界面が大きく変形する遷移点を「エントロピー生成速度最大原理（*1）」を用いて予測することも成功しました。It was discovered for the first time that the flow interface with liquid-liquid phase separation can be effectively controlled by the non-equilibrium degree, in which the chemical species concentration is normalized by the difference from the equilibrium concentration. This means that the hydrodynamics of the interface can be controlled thermodynamically. The transition point at which the flow interface largely deforms was also successfully predicted using the entropy generation rate maximum principle (* 1).
詳細 Detail: American Chemical Society – The Journal of Physical Chemistry B (2021)
論文名：Tunable Hydrodynamic Interfacial Instability by Controlling a Thermodynamic Parameter of Liquid–Liquid Phase Separation
※1 エントロピー生成速度最大原理：エントロピーは状態の変換を補償する物理的な量で、系の非可逆性の度合いを表す。外界とエネルギーや物質をやり取りする開放系では、エントロピー生成の速度が最大となるように、状態が変化する。エントロピー生成は、“熱力学力”（推進力）と“熱力学流れ”（物質、熱、流体、電気などの流れ）の積で表され、状態が変化する際には必ず他の非可逆過程と干渉して、“流れ”が増大することによってエントロピー生成が増加する。Entropy Generation Rate Maximum Principle: Entropy is a physical quantity that compensates for the transformation of states and represents the degree of irreversibility of the system. In open systems that exchange energy and matter with the outside world, the state changes to maximize the rate of entropy production. Entropy generation is represented by the product of the “thermodynamic force ” (Flow of materials, heat, fluids, electricity, etc.) and the“ thermodynamic flow ”.
今後の展開 NEXT ?
二つの非可逆過程の複合する系（本現象は、物質移動と粘性散逸が干渉する複合系）では、エントロピー生成速度最大原理を用いることで、その現象の遷移点を予測することができることが示され、このことは今後の複合領域の研究に大きなインパクトを残しました。It was shown that the transition point of the phenomenon can be predicted by using the entropy generation rate maximum principle in the system (This phenomenon is a complex system in which mass transfer and viscous dissipation interfere.) in which two irreversible processes are combined, and this left a large impact on the research of the compound region in future.