構造は言うなれば平面状の巨大なクラスターであるため、並進運動のエントロピーをあまり稼げません。密度を小さくすると粒子の移動範囲が広がるため、両者の並進エントロピー差はどんどん大きくなります。構造ではパッチ間にボンドができるため、パッチ粒子に許されるのは回転軸周りにゆらぐ運動となります。構造における回転運動のエントロピーは減少します。以上のように、二次元的に閉じ込められたパッチ粒子が引力で結びついていると、パッチ粒子が球形であっても並進運動エントロピーと回転運動エントロピーに結合が現れます。構造へと変化することが分かりました。パッチ粒子の研究では、粒子の回転運動に注目することがほとんどでした。平衡化した方向秩序を実験的に見るためには、回転運動と並進運動の結合も無視できないことが本研究により初めて示唆されました。パッチ粒子系を観測し、凝縮構造が生みだされるメカニズムの一端を解明しました。秩序化のメカニズムは密度によって異なっており、密充填では形状の異方性からくる剛体的な相互作用に支配されていました。低密度になると形状の異方性は効かなくなり、パッチ粒子の回転運動とパッチ間引力の競合によって方向秩序が生み出されていました。密度減少にともなう急激な秩序化は、並進運動と回転運動の結合によって誘起されることが明らかとなりました。本研究では「空間的に閉じ込められた」異方的コロイド粒子系の自己組織化を調べましたが、このような状況はありとあらゆる系で実現します。生体システムにおけるタンパク質はせまい領域に区分けされていたり、膜状に閉じ込められたりします。いったメゾシステムの広範な領域で見つかっている自己組織的な構造形成を理解するにあたって、本研究で明らかにした「コロイド粒子の異方性がもつ協働的・競合的な役割」が寄与するのではないかと期待されます。本稿では実験結果のほんの一部しかご紹介できませんでした。論文にはさらに多彩で面白い構造が示されているので、興味のある方はぜひご覧ください。面白いパターンがあちらこちらにできるので、具体的な構造を同定し分類するのが大変でした。自己組織化には、自己集合と散逸構造とがあります。自己集合とは、静的な中で要素が自ら集まって構造を作る場合を指します。散逸構造とは、動的な過程のなかでパターンが形成される場合を指します。これらの自己組織化は自然界にありふれた現象です。自己集合の身近な例としては、雪の結晶が挙げられます。雪の結晶は美しい形をしていますが、これは水分子が自発的に構造を作った結果です。散逸構造の例としては、サンマの群れが挙げられます。サンマの群れはダイナミックな動きを見せますが、何者かの号令に従っているわけではありません。はたらき、コロイドの粒子は凝縮体をつくって元に戻らなくなります。この現象を防ぐため、イオン性チオールで金パッチの表面を修飾し静電気的な斥力をもたせます。この斥力がファンデルワールス力とバランスすることで、パッチ粒子が安定的に分散できます。2,6-ルチジンを混合させた臨界組成溶液です。安定化させるために導入しています。通常、ボンドは熱運動によって容易に切断されますが、臨界組成溶液中では温度とともに増大する引力がはたらくことで切断が妨げられます。University.。