Understanding Polymer Chain Energetic Elasticity with Random Walks: Toward a Unified Description of Flexibility and Rigidity

• Project/Area Number: 25K17313
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 13010:Mathematical physics and fundamental theory of condensed matter physics-related
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 白井 伸宙 三重大学, 情報基盤センター, 助教 (20772081)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2027: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2026: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: ランダムウォーク / 自己回避ウォーク / エネルギー弾性 / フレキシブルポリマー / セミフレキシブルポリマー

Outline of Research at the Start

本研究では、高分子鎖の弾性について、従来よく議論されてきたエントロピー起源の弾性に加え、近年注目されている相互作用起源のエネルギー弾性に着目する。ランダムウォークを基盤としたモデルを用いることで、柔軟な高分子鎖から剛直な高分子鎖まで、エネルギー弾性を統一的に記述する。さらに、普遍的な性質を抽出・分類することによって、生体高分子を含む多様な高分子集合体の弾性特性の理解を深めるための知見を提供する。