| Project/Area Number |
18H02034
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 35020:Polymer materials-related
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
Urayama Kenji 京都工芸繊維大学, 材料化学系, 教授 (20263147)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小椎尾 謙 九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (20346935)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2018: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
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| Keywords | 液晶エラストマー / 液晶高分子 / 高分子液晶 / エラストマー / ゴム / 液晶 / 力学物性 / レオロジー |
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| Outline of Final Research Achievements |
Liquid crystal elastomers (LCE) exhibit a characteristic mechanical property called "soft elasticity" as a result of the coupling between liquid crystal orientation and rubber elasticity. We have revealed the unusual feature of mechanical properties by biaxial stretching of polydomain LCE membranes: The true stresses in the two orthogonal directions are equalized and a function of only the thickness variation (or only area strain of loading plane), independent of the combination of the two orthogonal strains. The wide-angle X-ray scattering measurements confirm that the imposed biaxial strain drives the realignment of local nematic order. The results signifies that the polydomain LCE membranes behave like as a liquid under biaxial loading.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
一般的に，力学異方性のないゴムを直交する２方向に伸長すると，真応力（変形状態の断面積あたりの荷重）はひずみの大きい方向の方が大きくなる。液晶ドメインがランダム配向したポリドメイン液晶エラストマーに二軸伸長すると，２方向のひずみの組み合わせに関係なく，２方向の真応力が均等化されるという特異な性質を見出した。また，この真応力の大きさは膜厚方向のひずみ（もしくは荷重面の面積ひずみ）のみで決まっていることも明らかにした。この結果は，ポリドメインLCE膜が二軸荷重下で液体的な挙動を示すことを意味している。この性質により，ポリドメインLCE膜は皺が発生しにくい膜の素材としての応用も期待できる。
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