1999 Fiscal Year Annual Research Report
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11878177
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| Research Institution | National Graduate Institute for Policy Studies |
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Principal Investigator |
松浦 弘幸 政策研究大学院大学, 政策研究・プロジェクトセンター, 助教授 (30262116)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
満渕 邦彦 東京大学, 国際・産学共同研究センター, 教授 (50192349)
井街 宏 東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (10010076)
藤正 巌 政策研究大学院大学, 大学院・政策研究科, 教授 (30010028)
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| Keywords | 分子軌道 / フラクラル次元解析 / 双極子モーメント / ポリウレタン / 高分子材料 / 分子レベルでの疲労 |
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| Research Abstract |
高分子材料の機能構造設計を行うためには,高分子の構造や官能基の反応性を電子密度分布や双極子モーメント,分子軌道の見地から知る必要が有る.
そこで,手始めに高分子の構造を分子レベルから分析する方法の開発に取り組んだ.
高分子(ポリウレタン)に慢性的に荷重をかけて伸張して分析用試料とした.
固相の高分子を有機溶媒に溶解することなく観察するために,小角X散乱法を用いた実験を行い,その結果にフラクタル次元解析を実施した.すると,ある分子量(移行帯)より大きな分子は格子間隔の拡張する方向に変化し,逆に低級分子は格子間隔が縮小する方向に変化を起こした.さらに,一年以上の長期にわたり山羊の人工心臓に使用したJellyfish弁では,ポリウレタンの粘弾性効果によるゆっくりとした変形現象がみられ,移行帯がより高分子領域まで上昇していた.この理由は,次のように考えられた.
分子鎖の短い高分子は,他の高分子との絡み合いも少なく外部からの荷重に対して移動しやすく,他方,鎖の長い高分子は外部からの荷重にたいしてよく耐える,このために,移動しやすい短鎖高分子は外圧に対してつぶれやすく,結果として格子間隔が短くなる.逆に長鎖高分子は移動しにくいために短鎖高分子がい移動した分だけ格子間隔が広がって観察される.そこで,次年度は分子計算による実験結果の再現を行いたい.
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[Publications] 苅田達郎,松浦弘幸,井街宏: "医用生体材料の劣化の解析及びカルシウム沈着との関連の検討"第38回日本ME学会大会論文集(ME&BE). 37. 409 (1999)
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[Publications] Matsuura H.,Nakano M.et al.: "Machincal fatigue on Hislocompatible Polymeric materials"7th SPSJ International Polyer Conference. the souety of Polyer science. 145 (1999)
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[Publications] 松浦弘幸,井街宏,藤正巌: "生体高分子(K-III)の疲労に関する考察"第43回日本学術会議材料研究連合会講演論文集. 日本機械学会他. 101-102 (1999)
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[Publications] 松浦弘幸,中野正博,満渕邦彦: "小角X線散乱強度計算とMM2の医用生体材料の構造への応用"'99研究討論会講演要旨集. 化学ソフトウエア学会. 68-69 (1999)
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[Publications] 松浦弘幸,井街宏,藤正巌: "生体高分子材料の疲労実験の解析と分子力学"日本材料科学会学術講演大会(supply). 59-62 (1999)
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[Publications] 松浦弘幸,井街宏,中野正博: "ポリウレタン疲労と分子力学"日本物理学会第54回年会概要集. 54(1). 714 (1999)
