| Project/Area Number |
22KJ0911
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| Project/Area Number (Other) |
22J13666 (2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022) |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 26030:Composite materials and interfaces-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岡 美奈実 東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Declined (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2023: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 網目状高分子 / 光応答性 / イオン導電性 / 粘弾性制御 / 無溶媒 |
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| Outline of Research at the Start |
不融不溶な性質ゆえに優れた耐熱・耐食性を示す網目状高分子材料はイオン導電性高分子との融合によりアクチュエータやセンサなど様々な用途を切り拓きつつある。しかしながら、従来研究の多くは、既存材料を使いこなして高性能なデバイスを構築することに重点が置かれ、分子設計にまで立ち戻った機能開発や持続可能な未来に向けたリサイクル性の賦与などの研究展開が遅れている。それに対して本研究では、適度な粘接着性と容易な剥離性を同時に実現し、剥離後に回収・再利用できる導電性デバイス材料の実現を目指す。すなわち、光による網目の切断と材料の再利用を可能にする光応答性基とイオン性基を併せ持つイオン導電性高分子網目を創製する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来のデバイス材料の多くは、既存の高分子と添加剤を組み合わせることで高度な機能が実現されてきた。一方、本研究では分子設計に立ち戻り、光刺激によって着脱可能なデバイス材料を指向したイオン導電性高分子網目の創製を目指した。
この研究目的を達成するために、１．末端官能基を利用した分子間反応による網目形成、２．側鎖官能基を利用した架橋反応による網目形成の二つのアプローチを企画した。
１．ではヒドロシラン基を持つ8員環の環状シロキサンへのヒドロシリル化によってイオン性基を導入し、続く開環重合により側鎖にイオン性基を持つポリシロキサンの合成を進めた。しかし、工業的に利用される各種白金触媒を用いてヒドロシリル化を試みても定量的に反応が進行せずイオン性モノマーを与えないことがわかった。そこで、２．の検討を進めることにした。
２．では光応答性基の前駆体であるロフィンとイオン性基をヒドロシリル化によってポリシロキサン側鎖に導入することを試みた。しかし、この工程においても工業的に利用される各種白金触媒では反応が進行しなかったため、クリック反応による導入を試みることにした。その結果、ロフィンとイオン性基をポリシロキサン側鎖に同時に導入することに成功した。次に、水-有機二相系の酸化および電解酸化の2通りの方法で側鎖ロフィンの酸化を達成し、光応答性基とイオン性基を併せ持つ網目状ポリシロキサン(N)を合成できた。
続いて、Nのインピーダンス測定を実施したところ、Nに電流が流れることが明らかになった。また、Nへの光のON・OFFによる網目の切断と再生に伴ってNの粘弾性を繰り返し変化させることに成功した。これらの成果により、Nを光着脱可能なデバイス材料として使用できる可能性が示唆された。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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