| Project/Area Number |
19F19366
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 28030:Nanomaterials-related
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
石田 康博 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, チームリーダー (20343113)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
ZHAN YIYANG 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2019-11-08 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2021: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
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| Keywords | ヒドロゲル / 液晶 / 異方配向 / 無機ナノシート / 光異性化 / 高分子ゲル / 疎水性相互作用 / 自己集合 / 高分子網目 |
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| Outline of Research at the Start |
歯車型両親媒性分子6つが疎水性相互作用を介して形成する「分子ほぞナノキューブ」を架橋点とし、長さの制御された水溶性ポリマーでこれらを連結されることにより、ヒドロゲルを合成する。その構造（架橋点の密度、分布、欠陥の頻度）と物性（力学的強度、拡散挙動、膨潤挙動）との相関を調べ、新たなゲル材料を設計する上での指針を得る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
一昨年度および昨年度の研究で開発された、磁場配向性の酸化チタンナノシートを内包した異方性ヒドロゲルについて、ゲル内の水分子を液晶分子（5BC）に置き換えたところ、液晶分子はその長軸がナノシートに対し平行になるよう、配向することが明らかとなった。また、ここにカチオン性界面活性剤（CTAB）を加え、ナノシート表面を修飾したところ、液晶分子はナノシートに対し、垂直に配向するようになった。一連の分子配向は、センチメートル角の巨大なゲル内部全体において達成されていることが、小角X線散乱より分かった。また、レオロジー試験により、この異方性液晶ゲルは顕著な力学的異方性を持つことが明らかとなった。さらに興味深いことに、カチオン性界面活性剤CTABの代わりに、光異性化部位を持つカチオン性界面活性剤を用いたところ、紫外光／可視光の交互照射に応答し、液晶分子の配向がナノシート に対して垂直／平行と可逆的に変化するシステムの構築に成功した。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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