Computational study of nanomechanics for toughening of polymer materials by stretch-induced crystallization

Research Project

Project/Area Number	25K01839
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 35020:Polymer materials-related
Research Institution	防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)
Principal Investigator	萩田克美防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 講師 (80305961)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	山本隆山口大学, その他部局等, 名誉教授 (00127797) 村島隆浩東北大学, 理学研究科, 助教 (50565520)
Project Period (FY)	2025-04-01 – 2028-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000) Fiscal Year 2027: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000) Fiscal Year 2026: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000) Fiscal Year 2025: ¥13,260,000 (Direct Cost: ¥10,200,000、Indirect Cost: ¥3,060,000)
Keywords	MDシミュレーション / 結晶性高分子 / 伸張結晶化 / 応力歪関係 / 散乱パターン解析
Outline of Research at the Start	ゴムやゲルなどの高分子ネットワーク材料のタフ化のメカニズムとして伸張結晶化（SIC）の制御に着目し、SICによる材料のタフ化と周辺のナノ力学の分子論的メカニズムを解明し学理を構築する。炭素原子骨格の情報を保持したユナイテッド・アトム模型の大規模MD計算で、ポリエチレン、ポリイソプレン、ポリプロピレンの３種の高分子を同時に扱い、共通学理や解析手法を検討する。TetraPEGゲルをはじめ他の高分子材料において、伸張による結晶化やそのドメイン構造形成が諸物性にはたす役割も検討する。これらの研究成果を国際的に周知し、国際連携による共同研究を促進する。