| Project Area | Precision Degradation of Polymer and Polymeric Material |
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| Project/Area Number |
20H05733
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (II)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
Sakai Takamasa 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70456151)
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| Project Period (FY) |
2020-10-02 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥37,050,000 (Direct Cost: ¥28,500,000、Indirect Cost: ¥8,550,000)
Fiscal Year 2022: ¥12,350,000 (Direct Cost: ¥9,500,000、Indirect Cost: ¥2,850,000)
Fiscal Year 2021: ¥12,350,000 (Direct Cost: ¥9,500,000、Indirect Cost: ¥2,850,000)
Fiscal Year 2020: ¥12,350,000 (Direct Cost: ¥9,500,000、Indirect Cost: ¥2,850,000)
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| Keywords | 粘弾性液体 / 動的高分子希薄系 / 動的希薄系 / ゲル / 精密分解 / 高分子ゲル / 粘弾性体 / レオロジー / 異常拡散 / 会合性高分子 / 粘弾性 / 分解 |
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| Outline of Research at the Start |
大きな構造変化を伴う朽ちゆく高分子材料の分解挙動は、未だ学術的な理解がされていない。本研究では、「朽ちゆく材料」の劣化・分解を調査するために、適切な「複雑さ」と「時間スケール」を持つ動的高分子希薄系をモデルとして用いた実験を行う。系統的な実験と解析を通して、分子動力学とメソ構造からマクロな分解特性を予測する物理モデルを得る。研究領域内外で活発に共同研究をおこない、新たな視座で学術の発展へ貢献する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In the study of the decomposition behavior of deteriorating polymer materials, experiments were conducted using a dynamic polymer dilute system as a model that responds to time and structural changes. A slime-like model material was designed from 4-branched polyethylene glycol, and the correlation between microscopic dynamics and macroscopic viscoelastic dynamics was elucidated. The existence of dissociation between the micro and macro scales and the influence of component diffusion, such as micelles, was confirmed, and in vivo dynamics were verified. Furthermore, by using a model viscoelastic liquid that spontaneously forms phase separation, the presence of phase separation due to variables of 4-branched polyethylene glycol was revealed. These research efforts are believed to deepen our understanding of the deterioration and decomposition of polymer materials and contribute to the construction of more refined models.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
高分子の分解をモデル化する上で、簡素な系を用いたモデル実験は必要不可欠である。本申請で対象とした粘弾性液体・塑性体は、高分子全般の粗視化モデルとして利用可能であり、かつポリエチレングリコールと水の2成分系から、作り分けができる技術を確立した。
また、従来の研究では材料内の分子ダイナミクスの不均質性を定量評価することが困難であったが、モデル材料を用いたミクロとマクロの物性を比較することで、その不均質性を論じる基盤を得た。これらの結果は、高分子全般の分解ダイナミクスをモデル化する上で、基礎的な知見となる得るものと考えられる。
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