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Precision design of novel functional polymer gels with organic/inorganic nanoparticle structure as crosslinked domains

Research Project

Project/Area Number 19K05602
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 35020:Polymer materials-related
Research InstitutionThe University of Shiga Prefecture

Principal Investigator

Ida Shohei  滋賀県立大学, 工学部, 講師 (80610740)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywordsゲル / 両親媒性 / 刺激応答性 / リビングラジカル重合 / ナノドメイン / 架橋 / ハイブリッド材料 / モノマー配列 / アクリルアミド / 精密ラジカル重合 / 架橋ドメイン / 有機/無機微粒子 / 刺激応答性材料
Outline of Research at the Start

本研究では新しい機能を有する高分子ゲル材料の開発に向けて、性質の異なる2種の成分を巧みに複合化した新たな設計指針を提案する。ゲル網目を形成する繋ぎ目(架橋構造)に着目し、さまざまな有機物や無機物からなるミクロな構造体を架橋構造に導入したゲルを設計することで、特徴的な膨潤特性や力学特性の発現を実現するとともに、応用に向けた研究を行う。

Outline of Final Research Achievements

In order to develop a novel functional gel, a precision design of nanostructure in a network consisting of two constituents with different properties would be important. In this project, we designed a variety of hydrogels having organic/inorganic nanostructure as crosslinking sites. The product gels exhibited unique properties derived from the structure such as thermoresponsive mechanical toughening and high compressive properties.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

異なる性質を持つ構成成分を巧みに組み合わせることにより、それぞれの性質の「いいとこ取り」によってゲルに特異的な性質を与えることができる。本研究ではゲルの特性に大きな影響を与える架橋部位に、さまざまな有機もしくは無機微粒子状構造を導入する新しい設計指針を提案するものである。学術的には精密重合化学を基盤とした新たなゲル化学の分野を開拓するものであり、ゲルの有用性から産業的にも興味深いものである。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (39 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (28 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 7 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Thermoresponsive Property of Polymer Hydrogels Induced by Copolymerization of Hydrophilic and Hydrophobic Monomers: Comprehensive Study from Monomer Sequence and Water Affinity2021

    • Author(s)
      Ida Shohei、Nishisako Daiki、Fujiseki Ayaka、Kanaoka Shokyoku
    • Journal Title

      Soft Matter

      Volume: 17 Issue: 25 Pages: 6063-6072

    • DOI

      10.1039/d1sm00596k

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    • Author(s)
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    • Journal Title

      Macromolecular Rapid Communications

      Volume: 42 Issue: 8 Pages: 2000558-2000558

    • DOI

      10.1002/marc.202000558

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    • Author(s)
      Morimura Miki、Ida Shohei、Oyama Masatoshi、Takeshita Hiroki、Kanaoka Shokyoku
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 54 Issue: 4 Pages: 1732-1741

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.0c02569

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      伊田翔平
    • Journal Title

      日本ゴム協会誌

      Volume: 94 Pages: 46-51

    • NAID

      130008027596

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      Ida Shohei、Toyama Yuri、Takeshima Sayuri、Kanaoka Shokyoku
    • Journal Title

      Polymer Journal

      Volume: 52 Issue: 3 Pages: 359-363

    • DOI

      10.1038/s41428-019-0285-1

    • NAID

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    • Author(s)
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    • Journal Title

      Polymer Chemistry

      Volume: 10 Issue: 45 Pages: 6122-6130

    • DOI

      10.1039/c9py01417a

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      塗装工学

      Volume: 54 Pages: 367-376

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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