1996 Fiscal Year Annual Research Report
動的光散乱法による高分子液晶の強い相関相互作用と液晶ゲル形成過程についての解析
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08651063
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
及川 英俊 東北大学, 反応化学研究所, 助教授 (60134061)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中西 八郎 東北大学, 反応化学研究所, 教授 (50240651)
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| Keywords | ポリ(γ-ベンジルL-グルタメート) / 高分子液晶 / 動的光散乱 / 高分子液晶ゲル / ゾル-ゲル転移 / 自己相関関数 / 協同拡散定数 / 散乱スペクトル |
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| Research Abstract |
合成ポリペプチドは液晶相形成能を有し,高分子液晶と呼ばれるが,ある条件下で流動性を失い,ゲル化する.これはフローリ-の予測とは異なり,高分子液晶ゲル形成過程とそのダイナミクスには,不明な点が多く残されていた.
本研究では動的光散乱法を用いて,ポリ(γ-ベンジルL-グルタメート)(PBLG)-トルエン系における濃度揺らぎに基づく拡散定数の精密な測定から,高分子液晶ゲルの形成・会合過程を明らかにした.以下に本年度の研究実績を述べる.
1.PBLGの希薄及び準希薄状態でのゾル-ゲル転移温度を倒置法で決定した.転移温度は濃度とともに増加した.
2.各濃度,温度でのPBLG試料の自己相関関数(ACF)を測定し,Multi-Exponential法により解析を行なった.その結果,
(1)等方相,高濃度域のACFには2つのモードが存在し,速いモードは棒状高分子PBLGの協同拡散モードで,土井理論の予測と一致した.もう一つの遅いモードは散乱ベクトルの依存性から,協同的並進拡散モードと帰属され,PBLG会合体の存在が示唆された.このため,ゲル-ゾル転移は核形成・成長型で進行するものと思われる.
(2)一方,等方相,低濃度域にある試料のACFはゾル-ゲル単位温度近傍で変調を受けた.これは散乱スペクトルの中心周波数シフトに対応し,転移温度近傍で形成された会合体ドメイン間の過小減衰的粘弾性相互作用が濃度揺らぎモードに重畳したためと始めて解釈された.
3.次年度(最終年度)は,クエンチ操作によるゾル-ゲル転移の挙動とその会合ゲル構造を明らかにする予定である.
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