Menger Sponge-like Fractal Body Created with a Novel Template Method

Abstract

細孔サイズ分布がN(r)αr^<-D>で記述される多孔質体:フラクタル立体の作製とその幾何学的性質について報告する。我々は、多孔質体の細孔に相当するテンプレート微粒子を作製・集積し、微粒子間の隙間に入れた重合性の溶液を重合させることで最終的に多孔質物質(ポーラスシリカ)を得た。多孔質体は空隙率85%、断面観察から50nmから30μmの約3桁にわたるスケールにおいて断面フラクタル次元D_<cs>=1.87であり、その幾何学的性質がフラクタル立体の数学的モデルMenger sponge(フラクタル次元D=log 20/log 3=2.73)に非常に近いこと(D～2.7)が分かった。さらにフラクタル立体のDの制御方法も確立した(D=25～27)。フラククル立体により空間次元の制御が可能となるため、様々な実験への応用が期待される。