Design of Low Entropy Polymer Network Materials for Unique Functions

• Project/Area Number: 22K21342
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (International Leading Research )
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: グン 剣萍 北海道大学, 先端生命科学研究院, 教授 (20250417)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): Li Xiang 北海道大学, 先端生命科学研究院, 准教授 (30759840) ; 野々山 貴行 北海道大学, 先端生命科学研究院, 准教授 (50709251) ; 中島 祐 北海道大学, 先端生命科学研究院, 准教授 (80574350)
• Project Period (FY): 2022-12-20 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥682,500,000 (Direct Cost: ¥525,000,000、Indirect Cost: ¥157,500,000); Fiscal Year 2028: ¥83,460,000 (Direct Cost: ¥64,200,000、Indirect Cost: ¥19,260,000); Fiscal Year 2027: ¥113,100,000 (Direct Cost: ¥87,000,000、Indirect Cost: ¥26,100,000); Fiscal Year 2026: ¥123,760,000 (Direct Cost: ¥95,200,000、Indirect Cost: ¥28,560,000); Fiscal Year 2025: ¥126,360,000 (Direct Cost: ¥97,200,000、Indirect Cost: ¥29,160,000); Fiscal Year 2024: ¥112,320,000 (Direct Cost: ¥86,400,000、Indirect Cost: ¥25,920,000); Fiscal Year 2023: ¥84,760,000 (Direct Cost: ¥65,200,000、Indirect Cost: ¥19,560,000); Fiscal Year 2022: ¥38,740,000 (Direct Cost: ¥29,800,000、Indirect Cost: ¥8,940,000)
• Keywords: 高分子網目 / ゲル / エラストマー / 低エントロピー / 大変形 / 構造解析 / 力学 / 膨潤

Outline of Research at the Start

本プロジェクトでは、北海道大学、米国デューク大学、欧州ESPCIをそれぞれ中心とした3つの世界最先端ソフトマター研究組織の相互協力のもとで、新材料概念「低エントロピー高分子網目（LeNet）」を確立し、新材料として社会に送り出す。LeNetとは、ゲル・エラストマーの網目鎖が極度に伸長し、低エントロピー状態を取っている高分子材料である。３組織の得意分野を活かし、日本は主に材料合成と構造解析を、米国は高分子理論と化学構造設計を、欧州は力学・破壊測定を担当する。さらにソフトマター研究を横断的に理解した優れた若手研究者を海外拠点に２年程度派遣し、現地の研究手法を学ぶことにより拠点横断的に育成する。

Outline of Annual Research Achievements

低エントロピー高分子網目の構造観察のため、透過型電子顕微鏡で高分子の広域網目構造を観察する技術を世界で初めて開発した。本方法を利用し、膨潤によって得られる低エントロピー高分子網目の構造観察を行ったところ、内部の網目鎖が平均的に高張状態であることが視覚的に確認された。一方で本材料をさらに膨潤させると、網目鎖が過膨潤によって部分的に切断された様子が観察された。ここから、低エントロピー高分子網目中の高分子鎖は確かに極限伸長状態にあることが分かった。また膨潤に伴う網目鎖の切断は、網目が均一に近いとある膨潤率においてほぼ同時に、不均一であると伸長限界に達した鎖から徐々に生じることが分かり、本現象が力学特性にも影響した。ここから低エントロピー高分子網目は、網目構造の不均一性がその特性に重大な影響を及ぼす系であると分かった。
なお同様の知見は、小角X線散乱などの他の構造解析実験からも示唆されている。
また、低エントロピー高分子網目ゲルが特異な力学－膨潤カップリングを示すことを明らかとした。一般的なゲルは、一軸伸長された状態で徐々に乾燥させる、サンプル幅が減少すると共に応力が増大する。一方で低エントロピーゲルで同じ実験を行うと、サンプル幅の減少に伴って応力が減少した。また溶媒中で平衡膨潤させた一般的なゲルを同溶媒中で延伸させると、その膨潤率が増大する。しかし低エントロピーゲルでは、同じ実験により膨潤率が減少することが分かった。理論モデル構築の結果、低エントロピーゲルにおける力学－膨潤の関係の反転は、低エントロピーゲルの網目鎖が示す著しい張力に由来するということが分かった。
海外派遣については、ポスドク１名をフランスに派遣した。破壊研究に強みがあるフランスの共同研究先において、低エントロピー高分子網目の破壊現象を実験と理論の両面から明らかにすべく研究を始めている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

昨年度の低エントロピー高分子網目創製に続き、低エントロピー高分子網目の電子顕微鏡による構造観察に成功した。また鎖が極限伸長している低エントロピー高分子網目は、鎖がたるんだ一般的な高分子網目とは異なり、網目構造の不均一性がその特性に顕著に影響することを見出した。さらに、低エントロピー高分子網目に固有の現象として、力学ー膨潤カップリングの反転を実験・理論の両面から見出した。

Strategy for Future Research Activity

低エントロピー高分子網目の力学的特性・構造の解析をさらに進めるほか、化学的展開を図る。例えば、伸長した低エントロピー状態の高分子網目をテンプレートとして網目内部で物質合成（無機粒子合成、有機合成）を行うことで、一般的なたるんだ高分子網目をテンプレートとした場合とは大きく異なった結果を得ることを期待する。さらに低エントロピー高分子網目の網目構造に力誘起反応性の官能基を組み込んで変形させることで、それらの官能基を力でアクティベートし、材料の力誘起機能変換を行う。
海外派遣については、ポスドク・学生をアメリカ・カナダの研究室に派遣する計画であり、派遣先の技術を活かして低エントロピー高分子網目の構造解析・機能開拓を進める。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Cornell University/Duke University(米国)
• [Int'l Joint Research] ESPCI Paris(フランス)
• [Int'l Joint Research] Nanging University(中国)
• [Int'l Joint Research] Cornell University/Northwestern University/Lehigh University(米国)
• [Int'l Joint Research] South China University of Technology/Zhejiang University/Southern Univ of Science & Technology(中国)
• [Int'l Joint Research] ESPCI/Sorbonne University/University of Paris-Saclay(フランス)
• [Int'l Joint Research] University of Dhaka(バングラデシュ)
• [Int'l Joint Research] ETH Zurich(スイス)
• [Journal Article] Azobenzene as a Photoswitchable Mechanophore (2024)
  • Author(s): Yiran Li, Bin Xue, Jiahui Yang, Julong Jiang, Jing Liu, Yanyan Zhou, Junsheng Zhang, Mengjiao Wu, Yuan Yuan, Zhenshu Zhu, Zhi Jian Wang, Yulan Chen, Yu Harabuchi, Tasuku Nakajima, Wei Wang, Satoshi Maeda, Jian Ping Gong, Yi Cao
  • Journal Title: Nature Chemistry Volume: 16 Issue: 3 Pages: 446-455
  • DOI: 10.1038/s41557-023-01389-6
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Spatial Analysis of the Damage Zone in Double Network Hydrogel Using the Microelectrode Technique (2024)
  • Author(s): Nishimura Takuya、Guo Honglei、Katsuyama Yoshinori、Yoshida Masahiro、Gong Jiapn Ping、 Kurokawa Takayuki
  • Journal Title: Macromolecules Volume: 57 Issue: 4 Pages: 1502-1508
  • DOI: 10.1021/acs.macromol.3c02500
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Effect of Predamage on the Fracture Energy of Double-Network Hydrogels (2024)
  • Author(s): Zheng Yong、Wang Yiru、Nakajima Tasuku、Gong Jian Ping
  • Journal Title: Acs Macro Letters Volume: 13 Pages: 130-137
  • DOI: 10.1021/acsmacrolett.3c00702
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Tough Hydroxyapatite Hydrogels Based on Bone-like Self-Regulatory Sacrificial Bond Formation (2024)
  • Author(s): Kashimura Naohiro、Suzuki Yuki、Nonoyama Takayuki、Gong Jian Ping
  • Journal Title: Chemistry of Materials Volume: 36 Issue: 6 Pages: 2944-2952
  • DOI: 10.1021/acs.chemmater.3c03272
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Mapping Deformation and Dissipation during Fracture of Soft Viscoelastic Solid (2024)
  • Author(s): Qi Yuan、Li Xueyu、Venkata Sairam Pamulaparthi、Yang Xingwei、Sun Tao Lin、Hui Chung-Yuen、Gong Jian Ping、Long Rong
  • Journal Title: Journal of the Mechanics and Physics of Solids Volume: 186 Pages: 105595-105595
  • DOI: 10.1016/j.jmps.2024.105595
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Humidity responsiveness of a poly(N-isopropylacrylamide) gel with a PEG/water mixed solvent (2024)
  • Author(s): Makita Ryotaro, Akimoto Aya M., Enomoto Takafumi, Nishimoto Taihei, Li Xiang, Shibayama MitsuhiroYoshida Ryo
  • Journal Title: Polymer Journal Volume: - Issue: 6 Pages: 639-642
  • DOI: 10.1038/s41428-024-00900-1
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Strain-Induced Crystallization in Tetra-Branched Poly(ethylene glycol) Hydrogels with a Common Network Structure (2024)
  • Author(s): Hashimoto Kei、Enoki Takato、Liu Chang、Li Xiang、Sakai Takamasa、Mayumi Koichi
  • Journal Title: Macromolecules Volume: 57 Issue: 4 Pages: 1461-1468
  • DOI: 10.1021/acs.macromol.3c02038
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Color-Switching Hydrogels as Integrated Microfluidic Pressure Sensors (2024)
  • Author(s): Ducloue Lucie、Haque Md. Anamul、Goral Martyna、Ilyas Muhammad、Gong Jian Ping、Lindner Anke
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 14 Issue: 1 Pages: 6333-6333
  • DOI: 10.1038/s41598-024-56140-z
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Inverse Mechanical-Swelling Coupling of a Highly Deformed Double-Network Gel (2023)
  • Author(s): Imaoka Chika、Nakajima Tasuku、Indei Tsutomu、Iwata Masaya、Hong Wei、Marcellan Alba、Gong Jian Ping
  • Journal Title: Sciences Advances Volume: 9 Issue: 19
  • DOI: 10.1126/sciadv.abp8351
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Swelling Effect on the Yielding, Elasticity, and Fracture of Double-Network Hydrogels with an Inhomogeneous First Network (2023)
  • Author(s): Zheng Yong、Nakajima Tasuku、Cui Wei、 Hui Chung-Yuen、Gong Jian Ping
  • Journal Title: Macromolecules Volume: 56 Issue: 11 Pages: 3962-3972
  • DOI: 10.1021/acs.macromol.3c00354
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Origin of Surface Charge of Double Network Hydrogels Prepared by Sequential Polymerization (2023)
  • Author(s): Frauenlob Martin、Guo Honglei、Kurokawa Takayuki、Gong Jian Ping
  • Journal Title: ACS Macro Letters Volume: 12 Issue: 7 Pages: 860-865
  • DOI: 10.1021/acsmacrolett.3c00160
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Mechanical Reinforcement of Lamellar Bilayer Hydrogels by Small Amounts of Co-Surfactants (2023)
  • Author(s): Lama Milena 、Gong Jian Ping
  • Journal Title: ACS Omega Volume: 8 Issue: 28 Pages: 25185-25194
  • DOI: 10.1021/acsomega.3c02274
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Sustainable Mechanochemical Growth of Double-Network Hydrogels Supported by Vascular-like Perfusion (2023)
  • Author(s): Wei Gumi、Kudo Yumeko、Matsuda Takahiro、 Wang Zhi Jian、Qi Feng Mu、King Daniel R.、 Nakajima Tasuku、Gong Jian Ping
  • Journal Title: Materials Horizons Volume: 10 Issue: 11 Pages: 4882-4891
  • DOI: 10.1039/d3mh01038d
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Theory and Practical Application of Passive Microrheology－Diffusing-wave Spectroscopy Microrheology－ (2023)
  • Author(s): 印出井努、成田哲治
  • Journal Title: Oleoscience Volume: 23 Issue: 9 Pages: 483-489
  • DOI: 10.5650/oleoscience.23.483
  • ISSN: 1345-8949, 2187-3461
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Fractographic mirror law for brittle fracture of nonlinear elastic soft materials (2023)
  • Author(s): Kiyama Ryuji、Zheng Yong、Nonoyama Takayuki、Gong Jian Ping
  • Journal Title: Soft Matter Volume: 19 Issue: 40 Pages: 7724-7730
  • DOI: 10.1039/d3sm00879g
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Thermoresponsive Lamellar Hydrogels with Tunable Turbidity, Structural Color, and Anisotropic Swelling (2023)
  • Author(s): Han Yang、Guo Yunzhou、Nakajima Tasuku、Gong Jian Ping
  • Journal Title: ACS Applied Materials & Interfaces Volume: 15 Pages: 57687-57698
  • DOI: 10.1021/acsami.3c14334
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Role of hierarchy structure on the mechanical adaptation of self-healing hydrogels under cyclic stretching (2023)
  • Author(s): Li Xueyu、Cui Kunpeng、Zheng Yong、Ye Ya Nan、Yu Chengtao、Yang Wenqi、Nakajima Tasuku、Gong Jian Ping
  • Journal Title: Science Advances Volume: 9 Issue: 51
  • DOI: 10.1126/sciadv.adj6856
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] イカと合成高分子でつくりだす強靭な複合ゲルー異方的構造と複合構造の相乗効果による耐破壊性 (2023)
  • Author(s): 中島 祐
  • Journal Title: 化学 Volume: 78 Pages: 25-29
• [Journal Article] Percolation-induced gel-gel phase separation in a dilute polymer network (2023)
  • Author(s): Ishikawa Shohei、Iwanaga Yasuhide、Uneyama Takashi、Li Xiang、Hojo Hironori、Fujinaga Ikuo、Katashima Takuya、Saito Taku、Okada Yasushi、Chung Ung-il、Sakumichi Naoyuki、Sakai Takamasa
  • Journal Title: Nature Materials Volume: 22 Issue: 12 Pages: 1564-1570
  • DOI: 10.1038/s41563-023-01712-z
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Molecular Insights into Photochemical Hydrogen Evolution Dual Catalysis within the Shell of Polymer Micelle-Based Nanoreactors (2023)
  • Author(s): Enomoto Takafumi、Tsuji Yui、Li Xiang、Akimoto Aya M.、Yoshida Ryo
  • Journal Title: ACS Applied Nano Materials Volume: 6 Issue: 12 Pages: 10078-10086
  • DOI: 10.1021/acsanm.3c00621
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Miscibility and ternary diagram of aqueous polyvinyl alcohols with different degrees of saponification (2023)
  • Author(s): Kim Junhyuk、Ishikawa Shohei、Naito Mitsuru、Li Xiang、Chung Ung-il、Sakai Takamasa
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 13 Issue: 1 Pages: 8791-8791
  • DOI: 10.1038/s41598-023-35575-w
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] In Situ and Real-Time Visualization of Mechanochemical Damage in Double-Network Hydrogels by Prefluorescent Probe via Oxygen-Relayed Radical Trapping (2023)
  • Author(s): Zheng Yong、Jiang Julong、Jin Mingoo、Miura Daiyo、Lu Fei Xue、Kubota Koji、Nakajima Tasuku、Maeda Satoshi、Ito Hajime、Gong Jian Ping
  • Journal Title: Journal of the American Chemical Society Volume: 145 Issue: 13 Pages: 7376-7389
  • DOI: 10.1021/jacs.2c13764
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Mechanical Model for Super-Anisotropic Swelling of the Multi-Cylindrical PDGI/PAAm Gels (2023)
  • Author(s): Nakajima Tasuku、Mito Kei、Gong Jian Ping
  • Journal Title: Polymers Volume: 15 Issue: 7 Pages: 1624-1624
  • DOI: 10.3390/polym15071624
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Bio-inspired Metabolic-like Soft Material Design (2024)
  • Author(s): Jian Ping Gong
  • Organizer: The Annual Meeting of the Adhesion Society
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Bio-inspired metabolic-like soft material design (2024)
  • Author(s): Jian Ping Gong
  • Organizer: BCSIR-Congress-2023
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Hydrogel possessing multiple transitions by non-equilibrium phase separation and extremely strong phase separation (2024)
  • Author(s): Takayuki Nonoyama
  • Organizer: BCSIR-Congress-2023
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Self-growing gels inspired by metabolism (2024)
  • Author(s): Tasuku Nakajima
  • Organizer: BCSIR-Congress-2023
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Deformation of a polymer network to its structural limit (2024)
  • Author(s): Tasuku Nakajima
  • Organizer: DYFP2024
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Fatigue resistance of self-healing hydrogels with hierarchical structures (2024)
  • Author(s): 李 薛宇、崔 昆朋、グン 剣萍
  • Organizer: Chinese Chemical Society's 14th Symposium on Polymer Molecules and Structural Characterization
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Fracture Mirror Law for Brittle Fracture of Soft Materials (2024)
  • Author(s): Ryuji Kiyama
  • Organizer: The Annual Meeting of the Adhesion Society
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effect of Sequence on the Underwater Adhesion of Hydrogels (2024)
  • Author(s): Hailong Fan、Yirong Cai、Jiahui Wang、Xueyu Li、Jian Ping Gong
  • Organizer: Chinese Chemical Society's 14th Symposium on Polymer Molecules and Structural Characterization
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Fatigue fracutre of composite hydrogel with anisotropic lamellar bilayer structure (2024)
  • Author(s): Most Laboni Begum、Milena Lama、Xueyu Li、Md. Anamul Haque、Jian Ping Gong
  • Organizer: 第 58 回高分子学会北海道支部研究発表会
• [Presentation] 非平衡相分離ゲルによる順応性材料の創製 (2024)
  • Author(s): 井上 祐輝、石 棟、野々山 貴行、グン 剣萍
  • Organizer: 第 58 回高分子学会北海道支部研究発表会
• [Presentation] 生物から着想を得た水中接着コアセルベート (2024)
  • Author(s): 澤田 岬、グン 剣萍、Fan Hailong
  • Organizer: 第 58 回高分子学会北海道支部研究発表会
• [Presentation] ゲルの新規4D加工法 (2024)
  • Author(s): 正田 晟、中島 祐、グン 剣萍
  • Organizer: 第 58 回高分子学会北海道支部研究発表会
• [Presentation] 超長周期構造の自発的形成と構造色発現に関する研究 (2024)
  • Author(s): 丸山 燎、野々山 貴行、グン 剣萍
  • Organizer: 第 58 回高分子学会北海道支部研究発表会
• [Presentation] 透過型電子顕微鏡によるダブルネットワークゲルの強靭化機構の追求 (2024)
  • Author(s): 谷 知典、吉田 匡宏、木山 竜二、グン 剣萍
  • Organizer: 第35回高分子ゲル研究討論会
• [Presentation] ダブルネットワーク法によるゲル網目構造の解析 (2024)
  • Author(s): 佐藤 七海、中島 祐、吉田 匡宏、木山 竜二、グン 剣萍
  • Organizer: 第35回高分子ゲル研究討論会
• [Presentation] Look inside of Soft Matter (2024)
  • Author(s): Li Xiang
  • Organizer: Hokkaido University -University of Massachusetts Amherst Virtual Symposium on Polymer Science and Engineering
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Single Hydrogel Showing Multiple Thermal Transition Governed by Kinetics (2023)
  • Author(s): Takayuki Nonoyama
  • Organizer: International Conference on Advanced Nano-Micro Materials
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 高分子網目を、その幾何学的変形限界まで変形させる (2023)
  • Author(s): 中島 祐
  • Organizer: 第72回高分子学会年次大会
  • Invited
• [Presentation] Prospects for Low Entropy Networks (2023)
  • Author(s): Jian Ping Gong
  • Organizer: Kick-off Symposium for international research project “Low-entropy polymer network"
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Realization of Low Entropy Network and its Abnormal Mechanics (2023)
  • Author(s): Tasuku Nakajima
  • Organizer: Kick-off Symposium for international research project “Low-entropy polymer network"
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Creation of Functional Minerals Controlled by Entropy of Polymer Network (2023)
  • Author(s): Takayuki Nonoyama
  • Organizer: Kick-off Symposium for international research project “Low-entropy polymer network"
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Structure Analysis of Low Entropy Networks (2023)
  • Author(s): Li Xiang
  • Organizer: Kick-off Symposium for international research project “Low-entropy polymer network"
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 高分子ゲル網目構造の実空間観察 Real-Space Observation of Polymer Network of Hydrogels (2023)
  • Author(s): 木山 竜二、野々山 貴行、Maradhana Agung Marsudi、野口 真司、忠永 清治、グン 剣萍
  • Organizer: 日本顕微鏡学会第79回学術講演会
  • Invited
• [Presentation] Remodelling Double Network Hydrogels by Force Triggered Polymerization (2023)
  • Author(s): Jian Ping Gong
  • Organizer: The 8th Asian Symposium on Advanced Materials
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 高靭性・高機能ゲルのデザインと創製 (2023)
  • Author(s): グン 剣萍
  • Organizer: 三井化学株式会社講演
  • Invited
• [Presentation] Bioinspired Soft Matter Design (2023)
  • Author(s): Jian Ping Gong
  • Organizer: The 7th International Soft Matter Conference
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Self-growing hydrogels by mechanochemical transduction ~ Towards metabolic materials ~ (2023)
  • Author(s): Jian Ping Gong
  • Organizer: 6th ICReDD International Symposium and 3rd Akira Suzuki Awards Ceremony
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Expansion of a Polymer Network to Its Structural Limit (2023)
  • Author(s): Tasuku Nakajima
  • Organizer: ICPAC Bali 2023
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] "Create an Inspiring Future: Bio-Inspired Tribology" Hydrogels as Bio-lubricating Materials (2023)
  • Author(s): Jian Ping Gong
  • Organizer: 9th International Tribology Conference
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 力学負荷に応じて自己成長するハイドロゲル (2023)
  • Author(s): グン 剣萍
  • Organizer: 第13回CSJ化学フェスタ2023
  • Invited
• [Presentation] 代謝に範を得た破壊と再形成による材料の動的機能化 (2023)
  • Author(s): グン 剣萍
  • Organizer: 化学物質評価研究機構(CERI)寄付講座
  • Invited
• [Presentation] Real-time self-reinforcement of double network hydrogels (2023)
  • Author(s): Jian Ping Gong
  • Organizer: The 18th Pacific Polymer Conference
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Mechanics of Ultimately Deformed Polymer Gels (2023)
  • Author(s): Tasuku Nakajima
  • Organizer: MRM2023/IUMRS-ICA2023X
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Fabrication of underwater adhesive hydrogels (2023)
  • Author(s): Hailong Fan、Jian Ping Gong
  • Organizer: Chinese Materials Conference 2022-2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Mechanics of a polymer network near its geometric deformation limit (2023)
  • Author(s): Tasuku Nakajima、Chika Imaoka、Jian Ping Gong
  • Organizer: IPC2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Mechanical fingerprints of single polymer chain derived from stretched macroscopic polymer network (2023)
  • Author(s): Tsutomu Indei、Takahiro Matsuda、Tasuku Nakajima、Yukiko Takahashi、Tatiana B.
  • Organizer: IPC2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Fatigue fracture behavior of tough and self-healing hydrogels (2023)
  • Author(s): Xueyu Li、Kunpeng Cui、 Jian Ping Gong
  • Organizer: IPC2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The Biomimetic Self-adaptative and Self protective Hydrogels to Defend Thermal Stimulus (2023)
  • Author(s): Dong Shi、Hongguang Liao、Yuki Inoue、Takayuki Nonoyama、Jian Ping Gong
  • Organizer: IPC2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Exploration of the relationship between yield point and network strand elongation in well-defined double network gels (2023)
  • Author(s): Naohiro Kashimura、Takahiro Matsuda、Tsutomu Indei、Tasuku Nakajima、Jian Ping Gong
  • Organizer: IPC2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Strong adsorption of dyes via electrostatic interaction in high-salinity wastewater (2023)
  • Author(s): Hongguang Liao、Hailong Fan、 Jian Ping Gong
  • Organizer: IPC2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Super swelling induces degradation of hydrogels (2023)
  • Author(s): Shou Ohmura、Tasuku Nakajima、 Jian Ping Gong
  • Organizer: IPC2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] New Toughening Mechanism of Viscoelastic Composite (2023)
  • Author(s): Ryo Kato、Daniel R. King、Ryuji Kiyama、Takuya Nishimura、Tsuyoshi Okumura、Jian Ping Gong、Takayuki Kurokawa
  • Organizer: IPC2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Mechanical fingerprints of single polymer chain in stretched macroscopic polymer network (2023)
  • Author(s): Tsutomu Indei、Takahiro Matsuda、 Tasuku Nakajima、Yukiko Takahashi、 Tatiana B. Kouznetsova、Michael Rubinstein、 Stephen L. Craig、Jian Ping Gong
  • Organizer: The 13th International Congress on Rheology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Swelling-induced Strand Scission of a Polymer Network (2023)
  • Author(s): Tasuku Nakajima
  • Organizer: 6th ICReDD International Symposium and 3rd Akira Suzuki Awards Ceremony
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Mineralization Controlled by Entropy of Polymer Network (2023)
  • Author(s): Takayuki Nonoyama、Maradhana A. Marsudi、Ryuji Kiyama、Shinji Noguchi、Kazuki Fukao、Kiyoharu Tadanaga、Jian Ping Gong
  • Organizer: Bioceramics33
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Soft Composite of Porous Hydroxyapatite Skeleton and Hydrogel Matrix to Mimic Bone Structure via Sacrificial Bond Concept (2023)
  • Author(s): Sukamto、Takayuki Nonoyama、Jian Ping Gong
  • Organizer: Bioceramics33
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Gluing blood into gel using a water-soluble polymer as an embolic agent (2023)
  • Author(s): Hailong Fan、Toshiya Osanai、Jian Ping Gong
  • Organizer: Cell Symposia: Bio-inspired and bio-integrated materials in accelerating technologies
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Monomeric sequence effect on hydrogel properties (2023)
  • Author(s): Fan Hailong, Jian Ping Gong
  • Organizer: MRM2023/IUMRS-ICA2023X
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Role of hierarchy structure on mechanical adaptation of self-healing hydrogels (2023)
  • Author(s): Xueyu Li、Kunpeng Cui、Jian Ping Gong
  • Organizer: MRM2023/IUMRS-ICA2023X
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 2D Nanosheet Hybrid Gel with High Toughness and Crack Resistance (2023)
  • Author(s): Wenqi Yang、Xueyu Li、Jian Ping Gong、Nobuyoshi Miyamoto
  • Organizer: MRM2023/IUMRS-ICA2023X
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ドナン電位測定を用いたゲルーゲル接着界面のその場観察 (2023)
  • Author(s): 椎村 響、西村 拓哉、グン 剣萍、黒川 孝幸
  • Organizer: 第83回分析化学討論会
• [Presentation] 局所ドナン電位測定を用いた電解質ポリマー鎖単位でのその場観察法の確立 (2023)
  • Author(s): 水谷 晴香、西村 拓哉、吉田 匡宏、木山 竜二、野々山 貴行、中島 祐、グン 剣萍、黒川 孝幸
  • Organizer: 第83回分析化学討論会
• [Presentation] ありのままの生体軟組織を基材としたソフト強靭複合材料 (2023)
  • Author(s): 中島 祐、大村 将、丸山 燎、グン 剣萍
  • Organizer: 第72回高分子学会年次大会
• [Presentation] 相分離誘起ガラス転移を示すエラストマーの創製 (2023)
  • Author(s): 渡邊 茉優、野々山 貴行、西澤 佑一朗、内橋 貴之、グン 剣萍
  • Organizer: 第72回高分子学会年次大会
• [Presentation] 高分子網目の応力特性から抽出した高分子一本鎖の力学特性 (2023)
  • Author(s): 印出井 努、松田 昂大・中島 祐・高橋 由葵子、Kouznetsova Tatiana、Michael Rubinstein、Stephen Craig、グン 剣萍
  • Organizer: 第72回高分子学会年次大会
• [Presentation] Effect of dynamic behavior on mechanical property of tough hydrogels (2023)
  • Author(s): Xueyu Li、Feng Luo、Tao Lin Sun、Kunpeng Cui、Reina Watanabe、Tasuku Nakajima、Jian Ping Gong
  • Organizer: 第72回高分子学会年次大会
• [Presentation] Monomeric sequence effect on hydrogel properties (2023)
  • Author(s): Hailong Fan、Jian Ping Gong
  • Organizer: 第72回高分子学会年次大会
• [Presentation] The research on the mechanism of thermal-switching hydrogels (2023)
  • Author(s): Dong Shi、Takayuki Nonoyama、Jian Ping Gong
  • Organizer: 第72回高分子学会年次大会
• [Presentation] Strong adsorption of dyes via electrostatic interaction in high-salinity wastewater (2023)
  • Author(s): Hongguang Liao、Hailong Fan、Jian Ping Gong
  • Organizer: 第72回高分子学会年次大会
• [Presentation] Effect of First Network Structure on the Yielding Behavior of Double Network Hydrogels (2023)
  • Author(s): Feixue Lu、Hailong Fan、Tasuku Nakajima、Jian Ping Gong
  • Organizer: 第72回高分子学会年次大会
• [Presentation] 超膨潤によるゲルの分解 (2023)
  • Author(s): 大村 将、中島 祐、グン 剣萍
  • Organizer: 第72回高分子学会年次大会
• [Presentation] 粘弾性複合材料の高靭性化における局所歪速度の効果 (2023)
  • Author(s): 加藤 亮、Daniel R. KING、木山 竜二 、西村 拓哉 、奥村 剛士 、グン 剣萍 、黒川 孝幸
  • Organizer: 第72回高分子学会年次大会
• [Presentation] 高分子ゲル網目構造の実空間観察 (2023)
  • Author(s): 木山 竜二、野々山 貴行、Maradhana Agung Marsudi、野口 真司、忠永 清治、グン 剣萍
  • Organizer: 日本顕微鏡学会第79回学術講演会
• [Presentation] エントロピー弾性ハイドロゲル網目構造のTEM観察 (2023)
  • Author(s): 木山 竜二、吉田 匡宏、野々山 貴行、グン 剣萍
  • Organizer: 日本顕微鏡学会第79回学術講演会
• [Presentation] Nanoscale Imaging of Hydrogel Architecture in Various Entropic States (2023)
  • Author(s): Maradhana Agung Marsudi、Ryuji Kiyama、Masahiro Yoshida、Takayuki Nonoyama、Jian Ping Gong
  • Organizer: 日本顕微鏡学会第79回学術講演会
• [Presentation] メカノラジカルを標的にしたハイドロゲル網目切断のナノスケール直接観察 (2023)
  • Author(s): 吉田 匡宏、木山 竜二、中島 祐、グン 剣萍
  • Organizer: 2023年度北海道高分子若手研究会
• [Presentation] 透過型電子顕微鏡を用いたダブルネットワークゲルの内部破壊直接観察 (2023)
  • Author(s): 谷 知典、吉田 匡宏、木山 竜二、グン 剣萍
  • Organizer: 2023年度北海道高分子若手研究会
• [Presentation] 新規機能性高分子材料の創製に向けた重合溶媒によるモノマー配列の制御 (2023)
  • Author(s): 猶原 大渡、范 海竜、グン 剣萍
  • Organizer: 2023年度北海道高分子若手研究会
• [Presentation] 低エントロピー状態にある高分子綱目の特異な力学挙動の解析 (2023)
  • Author(s): 及川 洸誠、中島 祐、グン 剣萍
  • Organizer: 2023年度北海道高分子若手研究会
• [Presentation] ハイドロゲルの新規４D 加工法 (2023)
  • Author(s): 正田 晟、中島 祐、野々山 貴行、グン 剣萍
  • Organizer: 2023年度北海道高分子若手研究会
• [Presentation] 昇温硬化性素材の創成 (2023)
  • Author(s): 丸山 燎、野々山 貴行、グン 剣萍
  • Organizer: 2023年度北海道高分子若手研究会
• [Presentation] Importance of Polymer Strands' Entropic State Towards Mineral Formation: A Biomimetic Study (2023)
  • Author(s): Marsudi Maradhana Agung、Kiyama Ryuji、Nonoyama Takayuki、Gong Jian Ping
  • Organizer: 日本セラミックス協会第36回秋季シンポジウム
• [Presentation] 構造的限界を超えて膨潤したゲル (2023)
  • Author(s): 中島 祐、大村 将、及川 光誠、グン 剣萍
  • Organizer: 第72回高分子討論会
• [Presentation] 高伸長下の高分子網目が示す応力・歪挙動の理論予測 (2023)
  • Author(s): 印出井 努、松田 昂大、中島 祐、高橋 由葵子、Tatiana B. Kouznetsova、Michael Rubinstein、Stephen L. Craig、グン 剣萍
  • Organizer: 第72回高分子討論会
• [Presentation] ハイドロゲルの破壊メカニズム 1.完全弾性ゲルのミクロゲル間破壊 (2023)
  • Author(s): 木山 竜二、野々山 貴行、深尾 一城、印出井 努、Chung Yuen Hui、グン 剣萍
  • Organizer: 第72回高分子討論会
• [Presentation] Fatigue behavior of composite hydrogel with anisotropic lamellar bilayer structure (2023)
  • Author(s): Most Laboni Begum、Milena Lama、Xueyu Li、Md. Anamul Haque、Jian Ping Gong
  • Organizer: 第72回高分子討論会
• [Presentation] 高分子鎖の極限伸長に伴うゲルの硬化と分解の理論的解析 (2023)
  • Author(s): 大村 将、中島 祐、グン 剣萍
  • Organizer: 第72回高分子討論会
• [Presentation] 両性電解質ゲルのき裂感受性における動的結合と静的結合の役割 (2023)
  • Author(s): 渡部 怜奈、崔 昆朋、李 薛宇、グン 剣萍
  • Organizer: 第72回高分子討論会
• [Presentation] 生物の順応に学ぶ非平衡相分離ゲルの創製 (2023)
  • Author(s): 井上 祐輝、石 棟、野々山 貴行、グン 剣萍
  • Organizer: 第72回高分子討論会
• [Presentation] ラジカル共重合系ゲルの網目構造に及ぼす電解質の効果 (2023)
  • Author(s): 佐藤 七海、中島 祐、吉田 匡宏、グン 剣萍
  • Organizer: 第72回高分子討論会
• [Presentation] Low Entropic Hydrogel as Soft Template for Controlled Nanoparticle Formation (2023)
  • Author(s): Maradhana Agung Marsudi、Ryuji Kiyama、Masahiro Yoshida、Takayuki Nonoyama、Jian Ping Gong
  • Organizer: 第72回高分子討論会
• [Presentation] 局所ドナン電位測定を用いた電解質ハイドロゲル内のポリマーネットワーク構造解析 (2023)
  • Author(s): 西村 拓哉、郭 宏磊、水谷 晴香、椎村 響、グン 剣萍、黒川 孝幸
  • Organizer: 第72回ネットワークポリマー講演討論会
• [Presentation] Biomimetic self-adaptive and self-protective hydrogels to external thermal stimulus (2023)
  • Author(s): Dong Shi, Takayuki Nonoyama, Jian Ping Gong
  • Organizer: 第2回ソフトクリスタル研究会
• [Presentation] 未踏高分子材料群「極限伸長網目」の学理構築 (2023)
  • Author(s): 中島 祐
  • Organizer: さきがけ/CREST「ナノ力学」領域 第2回公開シンポジウム
• [Presentation] 局所ドナン電位測定によるメカノラジカルグラフト鎖の個別重合度評価 (2023)
  • Author(s): 水谷 晴香、西村 拓哉、吉田 匡宏、木山 竜二、野々山 貴行、中島 祐、グン 剣萍、黒川 孝幸
  • Organizer: 第32回ポリマー材料フォーラム
• [Presentation] Star-polymer-DNA gels showing predictable stress relaxation behavior (2023)
  • Author(s): Li Xiang
  • Organizer: 8th Pacific Rim Conference on Rheology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Star-polymer-DNA gels showing predictable stress relaxation behavior (2023)
  • Author(s): Li Xiang
  • Organizer: 13th SPSJ International Polymer Conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ソフトマターのミクロ構造 (2023)
  • Author(s): リ シャン
  • Organizer: 2023年度北海道高分子若手研究会
  • Invited
• [Presentation] Challenges and Opportunities of Hydrogels (2023)
  • Author(s): Jian Ping Gong
  • Organizer: POLY-CHAR 2023
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Polyampholyte Hydrogels: From toughness, self-healing, adhesion, to soft composites (2023)
  • Author(s): Jian Ping Gong
  • Organizer: Distinguished Lecture/Colloquium
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Toughening hydrogels with sacrificial bonds (2023)
  • Author(s): Jian Ping Gong
  • Organizer: APS Annual Meeting
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Mechanical reinforcement of foods for creation of tough soft materials (2023)
  • Author(s): Tasuku Nakajima
  • Organizer: Joint Symposium of Research Faculty of Agriculture & WPI-ICReDD in Hokkaido University
  • Invited
• [Presentation] 新陳代謝に範を得たダブルネットワークゲルの成長 (2023)
  • Author(s): グン 剣萍
  • Organizer: 京都大学化学研究所客員教授セミナー
  • Invited
• [Presentation] メカノラジカル重合によるハイブリッドDN ゲルの形態形成 (2023)
  • Author(s): 森下 琳加、山崎 友子、中島 祐、グン 剣萍
  • Organizer: 第34回高分子ゲル研究討論会
• [Presentation] Mechanical reinforcement of self-assembled photonic hydrogels by small amounts of co-surfactants (2023)
  • Author(s): Milena Lama、Jian Ping Gong
  • Organizer: 第34回高分子ゲル研究討論会
• [Presentation] 自己修復性ハイドロゲルの欠陥感受性に関する研究 (2023)
  • Author(s): 渡部 怜奈、崔 昆朋、李 薛宇、グン 剣萍
  • Organizer: 第34回高分子ゲル研究討論会
• [Presentation] 丈夫で自己修復するポリアンフォライトゲルの構造と物性に影響を及ぼすイオン結合強度の効果 (2023)
  • Author(s): 土洞春菜、叶 亜楠、崔 昆朋、李 薛宇、グン 剣萍、黒川孝幸
  • Organizer: 第34回高分子ゲル研究討論会
• [Presentation] 微小電極法を用いた電解質ポリマー鎖の直接観察 (2023)
  • Author(s): 水谷 晴香、西村 拓哉、吉田 匡宏、木山 竜二、野々山 貴行、中島 祐、グン 剣萍、黒川孝幸
  • Organizer: 第34回高分子ゲル研究討論会
• [Presentation] ゲルーゲル接着界面のその場評価によるゲル接着原理の追究 (2023)
  • Author(s): 椎村 響、西村 拓哉、グン剣萍、黒川孝幸
  • Organizer: 第34回高分子ゲル研究討論会
• [Presentation] The mechanism research of thermo-stiffening hydrogel based on different metal cations (2023)
  • Author(s): Hongguang Liao、Dong Shi、Taolin Sun、Takayuki Nonoyama、Gong Jian Ping
  • Organizer: 第34回高分子ゲル研究討論会
• [Presentation] 生物の乾眠から着想を得た、高分子の劣化耐性に関する研究 (2023)
  • Author(s): 森本 旭翔、木山 竜二、野々山 貴之、グン 剣萍
  • Organizer: 第34回高分子ゲル研究討論会
• [Presentation] The research on the thermodynamic behavior of thermal-switching hydrogels (2023)
  • Author(s): Shi Dong、Liao Hongguang、Inoue Yuki、Nonoyama Takayuki、Gong Jian Ping
  • Organizer: 第34回高分子ゲル研究討論会
• [Presentation] 昇温により硬くなるポリマーブレンドの創製 (2023)
  • Author(s): 渡邊 茉優、木山 竜二、石 棟、野々山 貴行、グン 剣萍
  • Organizer: 第 57 回高分子学会北海道支部研究発表会
• [Presentation] Robust and biocompatible soft composite of porous hydroxyapatite skeleton and hydrogel matrix as bone substitute material (2023)
  • Author(s): Sukamto、Takayuki Nonoyama、Jian Ping Gong
  • Organizer: 第 57 回高分子学会北海道支部研究発表会
• [Presentation] ハイドロゲル/無機ナノ粒子複合化によるハイドロゲル網目構造可視化法の開発 (2023)
  • Author(s): 木山竜二、野々山貴行、グン剣萍、吉田匡宏
  • Organizer: 日本セラミックス協会2023年年会
• [Presentation] Soft Composite of Porous Hydroxyapatite Skeleton and Hydrogel Matrix to Mimic Bone Structure via Double Network Concept (2023)
  • Author(s): Sukamto、Takayuki Nonoyama、Jian Ping Gong
  • Organizer: 日本セラミックス協会2023年年会
• [Remarks] 国際先導研究ホームページ
  • URL: https://www.low-entropy-network.com
• [Remarks] グン研究室ホームページ
  • URL: https://altair.sci.hokudai.ac.jp/g2/
• [Remarks] 李研究室ホームページ
  • URL: https://www.xiangli-lab.com
• [Patent(Industrial Property Rights)] 結晶性ゲル及びその製造方法、高分子体、並びに物品 (2023)
  • Inventor(s): Li Xiang, Zhao Jingyun
  • Industrial Property Rights Holder: Li Xiang, Zhao Jingyun
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2023-052928
  • Filing Date: 2023
• [Patent(Industrial Property Rights)] 4分岐架橋点を有し伸長誘起結晶化を示すゲル材料 (2023)
  • Inventor(s): 眞弓皓一、酒井崇 匡、Li Xiang、橋本 慧
  • Industrial Property Rights Holder: 眞弓皓一、酒井崇 匡、Li Xiang、橋本 慧
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2023
  • Overseas
• [Funded Workshop] Kick-off Symposium for International Research Project “Low Entropy Polymer Network ” (2023)
• [Funded Workshop] SMCR Seminar Dr. Hung-Jue Sue, Texas A&M University (2023)
• [Funded Workshop] SMCR Seminar Dr. Ralph Muller and Dr. Xiao-Hua Qin, ETH Zurich (2023)
• [Funded Workshop] SMCR Seminar Dr. Tetsuharu Narita, ESPCI Paris (2023)