界面およびコロイド科学

界面およびコロイド科学は、化学、物理学、ナノサイエンス、およびコロイド、広範な界面を含む不均一な多相系を扱うその他の分野^{[ 1 ]}の学際的な交差点です。その例の1つはコロイド溶液で、これは物質の粒子サイズが真溶液と懸濁液の中間、つまり1～1000 nmである不均一な混合物です。火事の煙は、固体の微粒子が空気中に浮遊するコロイド系の例です。真溶液と同様に、コロイド粒子は小さく、肉眼では見えません。それらは容易にろ紙を通過します。しかし、コロイド粒子は羊皮紙や動物膜で遮断されるほど大きいです。濡れた多孔質材料、水界面上の薄い油膜は、界面およびコロイド科学で研究されている他のシステムの例です。

界面科学およびコロイド科学は、化学工業、医薬品、バイオテクノロジー、セラミックス、鉱物、ナノテクノロジー、マイクロ流体工学など、様々な分野で応用および影響を及ぼしている。

界面およびコロイド科学は長い間経験的なものにとどまっていました。1903年にマリアン・スモルコフスキーによる電気運動理論[ ^{2 ] [ 3 ]}や、 1905年にアルバート・アインシュタインによるブラウン運動理論^{[ 4 ] [ 5 ]のような散発的な数学モデルも}いくつかありました。しかし、これらは例外であり、コロイドや薄膜の安定性など、この科学の主要な問題に対してより経験的なアプローチを強調していました。

この状況は、1940年代にボリス・デルヤギンとテオドール・オーバービークの学派によってDLVO理論が発明されて以来、劇的に変化しました。^{[ 6 ] [ 7 ]} DVLO理論の進歩は、2019年にピエランドレア・ロ・ノストロとバリー・ニンハムによって次のように説明されました。^{[ 8 ]}

こうして、コロイド科学は、物理化学の片隅で泥沼をさまよっていたような状態から、わずか一世代のうちに理論物理学の中心舞台へと躍り出たのだ！

さまざまなグループによるさらなる研究により、界面およびコロイド科学の基礎に亀裂があることが明らかになった。2 つの主な問題は、Ninhan が共著者とともにいくつかの論文で定式化した。^{[ 8 ] [ 9 ]} 1 つ目は、巨視的な静電二重層とファンデルワールス力の間のクロストークに関連している。2 つ目は、溶解ガスの役割と、現代の理論では無視されているその自己組織化に関連している。

• 界面（物質）
• 電気動現象
• 表面科学

• Hackley, VA および Ferraris, CF 「分散科学技術における命名法の使用」、NIST、特別刊行物 960-3 (2001)
• Lyklema, J. 「界面およびコロイド科学の基礎」、第2巻、3.208ページ、1995年ISBN 0-12-460529-X
• Russel, WB、Saville, DA、Schowalter, WR 「コロイド分散系」、ケンブリッジ大学出版局、1992年ISBN 0-521-42600-6
• Israelachvili, Jacob (2010).分子間力と表面力、第2版：コロイド系および生物系への応用。ロンドン：Academic Press。p.  480。ISBN 978-0-12-375181-2。

• マックス・プランク・コロイド・界面研究所
• アメリカ化学会コロイド・表面化学部門