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ブロック共重合体の自己集合を基盤とする動的光応答性イオンゲルの創製

Research Project

Project/Area Number 17J00756
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Structural/Functional materials
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

玉手 亮多  横浜国立大学, 工学研究院, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsイオン液体 / ブロック共重合体 / イオンゲル / 光応答性 / アントラセン / アゾベンゼン / 自己修復 / 光修復 / 光二量化
Outline of Annual Research Achievements

本研究では光に誘起されて化学結合を形成する部位をイオン液体(IL)中でブロック共重合体が形成する自己集合構造に導入し、応用上重要となる「不揮発性」、「成型性」という特性に加え「強靭性」、「光治癒性」などの優れた力学特性を併せ持つイオンゲルを創製することを目的とする。
本年度は、昨年度報告した光二量化官能基を利用したイオンゲルの光パターニングの研究から発展し、光二量化官能基であるアントラセンを末端に持つ四分岐poly(ethylene glycol)を合成してILと複合化することで、光二量化部位を動的な化学架橋点とするイオンゲルを創製した。このイオンゲルを切断した後、光照射による破断面での光二量化部位の再形成を利用することで、イオンゲルの光修復が達成できることを報告した(Chem. Commun., 2018)。また本研究課題の知見を発展させ、IL中の高分子ミセル間の水素結合を利用することで、外部刺激に依らず迅速に自己修復するミセル型イオンゲルを見出した(Adv. Mater., 2018)。この結果は室温での迅速な自己修復と高強度性を両立したイオンゲルに関する初めての報告として、新聞・TVなどでも紹介され一般にも広く注目を集めた。更にアゾベンゼンの光異性化を用いたABCトリブロック共重合体イオンゲルの光誘起粘弾性変化に関する報告(Soft Matter, 2018, Front coverに採択)や、イオン液体中でのブロック共重合体の自己集合に関する総説の執筆(PCCP, 2018, Front coverおよびHot articleに採択)も行った。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (14 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 11 results,  Open Access: 3 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Cluster-Micelle Transition of a Thermo- and Photoresponsive ABC Triblock Copolymer in an Ionic Liquid2019

    • Author(s)
      Saruwatari Aya、Hashimoto Kei、Tamate Ryota、Usui Ryoji、Kokubo Hisashi、Watanabe Masayoshi
    • Journal Title

      Australian Journal of Chemistry

      Volume: 72 Issue: 2 Pages: 155-155

    • DOI

      10.1071/ch18349

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Viscoelastic change of block copolymer ion gels in a photo-switchable azobenzene ionic liquid triggered by light2019

    • Author(s)
      Wang Caihong、Hashimoto Kei、Tamate Ryota、Kokubo Hisashi、Morishima Ken、Li Xiang、Shibayama Mitsuhiro、Lu Fengniu、Nakanishi Takashi、Watanabe Masayoshi
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 55 Issue: 12 Pages: 1710-1713

    • DOI

      10.1039/c8cc08203k

    • NAID

      120006716390

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Precisely Tunable Sol-Gel Transition Temperature by Blending Thermoresponsive ABC Triblock Terpolymers2018

    • Author(s)
      Onoda Michika、Ueki Takeshi、Tamate Ryota、Akimoto Aya M.、Hall Cecilia C.、Lodge Timothy P.、Yoshida Ryo
    • Journal Title

      ACS Macro Letters

      Volume: 7 Issue: 8 Pages: 950-955

    • DOI

      10.1021/acsmacrolett.8b00477

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Self-Healing Micellar Ion Gels Based on Multiple Hydrogen Bonding2018

    • Author(s)
      Tamate Ryota、Hashimoto Kei、Horii Tatsuhiro、Hirasawa Manabu、Li Xiang、Shibayama Mitsuhiro、Watanabe Masayoshi
    • Journal Title

      Advanced Materials

      Volume: 30 Issue: 36 Pages: 1802792-1802792

    • DOI

      10.1002/adma.201802792

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  • [Journal Article] Block copolymer self-assembly in ionic liquids2018

    • Author(s)
      Tamate Ryota、Hashimoto Kei、Ueki Takeshi、Watanabe Masayoshi
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 20 Issue: 39 Pages: 25123-25139

    • DOI

      10.1039/c8cp04173c

    • NAID

      120006545139

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  • [Journal Article] Photo/thermoresponsive ABC triblock copolymer-based ion gels: photoinduced structural transitions2018

    • Author(s)
      Tamate Ryota、Usui Ryoji、Hashimoto Kei、Kitazawa Yuzo、Kokubo Hisashi、Watanabe Masayoshi
    • Journal Title

      Soft Matter

      Volume: 14 Issue: 45 Pages: 9088-9095

    • DOI

      10.1039/c8sm01578c

    • NAID

      120006545138

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  • [Journal Article] Photohealable ion gels based on the reversible dimerisation of anthracene2018

    • Author(s)
      Saruwatari Aya、Tamate Ryota、Kokubo Hisashi、Watanabe Masayoshi
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 54 Issue: 95 Pages: 13371-13374

    • DOI

      10.1039/c8cc07775d

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  • [Journal Article] Chemomechanical Motion of a Self-Oscillating Gel in a Protic Ionic Liquid2018

    • Author(s)
      Masuda Tsukuru、Ueki Takeshi、Tamate Ryota、Matsukawa Ko、Yoshida Ryo
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 57 Issue: 51 Pages: 16693-16697

    • DOI

      10.1002/anie.201809413

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    • Author(s)
      玉手亮多
    • Journal Title

      光化学

      Volume: 49 Pages: 167-170

    • NAID

      40021760404

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      玉手亮多、上木岳士、秋元文、吉田亮
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      MATERIAL STAGE

      Volume: 18 Pages: 501-506

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  • [Journal Article] イオン液体とイオン伝導性高分子膜2018

    • Author(s)
      玉手亮多、橋本慧、堀井辰衛、渡邉正義
    • Journal Title

      膜

      Volume: 43 Pages: 93-100

    • NAID

      130007378558

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  • [Journal Article] Photocurable ABA triblock copolymer-based ion gels utilizing photodimerization of coumarin2018

    • Author(s)
      Tamate Ryota、Ueki Takeshi、Akimoto Aya Mizutani、Yoshida Ryo、Oyama Toshiyuki、Kokubo Hisashi、Watanabe Masayoshi
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 8 Issue: 7 Pages: 3418-3422

    • DOI

      10.1039/c7ra13181j

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      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Controlled Sol-Gel Transitions of a Thermoresponsive Polymer in a Photoswitchable Azobenzene Ionic Liquid as a Molecular Trigger2017

    • Author(s)
      Wang Caihong、Hashimoto Kei、Tamate Ryota、Kokubo Hisashi、Watanabe Masayoshi
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 57 Issue: 1 Pages: 227-230

    • DOI

      10.1002/anie.201710288

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      2017 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Physicochemical Characterization of a Photoinduced Sol?Gel Transition of an Azobenzene-Containing ABA Triblock Copolymer/Ionic Liquid System2017

    • Author(s)
      Ma Xiaofeng、Usui Ryoji、Kitazawa Yuzo、Tamate Ryota、Kokubo Hisashi、Watanabe Masayoshi
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 50 Issue: 17 Pages: 6788-6795

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.7b01538

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      玉手亮多、橋本慧、堀井辰衛、Xiang Li、柴山充弘、渡邉正義
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  • [Presentation] 水素結合を利用した自己修復性ミセル型イオンゲルの創製と高分子ゲル電解質への応用2018

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      玉手亮多、橋本慧、堀井辰衛、Xiang Li、柴山充弘、渡邉正義
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      第67回高分子討論会
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      Ryota Tamate, Kei Hashimoto, Tatsuhiro Horii, Masayoshi Watanabe
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      玉手亮多、上木岳士、秋元文、吉田亮、小久保尚、渡邉正義
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  • [Book] ブロック共重合体の構造設計と応用展開 「第16章 ブロック共重合体の時空間構造化によるバイオミメティクス材料」2018

    • Author(s)
      上木岳士、小野田実真、玉手亮多、吉田亮
    • Total Pages
      9
    • Publisher
      株式会社シーエムシー出版
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  • [Book] 刺激応答性高分子ハンドブック 応用編 第1章 第2節 イオン液体を溶媒とする温度/光応答性高分子材料」2018

    • Author(s)
      橋本慧, 玉手亮多, 渡邉正義
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      株式会社エヌ・ティー・エス
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URL: 

Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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