2019 Fiscal Year Annual Research Report
ゲル微粒子の周期的な会合／解離挙動を活用した微粒子超構造の構築とメカニズム解明
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17H04892
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
鈴木 大介 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (90547019)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 高分子合成 / 合成化学 / 微粒子集積 / ゲル微粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
形態に特徴を有するゲル微粒子として、球状コア粒子に対して膜延伸法を適用し、多様なアスペクト比を有する異方性コアを作製した後、シード沈殿重合法によりコア表面にハイドロゲル微粒子を導入した。これら棒状ゲル微粒子が気水界面で長軸同士を配向させながらチェーン状に連なる自己組織化挙動を発見し、速度論モデルにより超分子会合体などと同様の凝集挙動を示す事を明らかにした。ゲルの存在がない棒状微粒子では、配向の途中で構造が乱れたのに対し、ゲル層を有する棒状微粒子では、粒子表面間の相互貫入により構造安定化の効果が発現したと考えられる。
また、ハイドロゲル微粒子存在下におけるスチレンのシード乳化重合により、異方性複合ゲル微粒子を合成する際に、ゲル微粒子内部の電荷の位置を共重合モノマーや界面活性剤を活用する事で制御すると、その電荷分布を反映した複合ナノ構造を形成する事を明らかにした。こうした複合ゲル微粒子は、エマルションの水油界面の安定化材として機能し、特に、ハイドロゲル微粒子ではこれまで不可能であった、非極性油の油中水滴型のエマルションを形成できる事を見出した。ゲル微粒子の特長を活用した応用展開が期待される。
その他にも、高分子電解質ゲル微粒子が気水界面吸着時に示す自己組織化挙動について、ゲル微粒子が有する電荷が、気水界面における吸着安定性に多大な影響を与えている事を、荷電基や架橋度の異なる一連の微粒子を用いた検討により明らかとした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
界面におけるゲル微粒子特有の現象を明らかにする事ができ、特に、独自技術で作製した複合ゲル微粒子によって、従来のゲル微粒子では不可能な発展を示す事ができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
刺激応答性（温度やｐH、化学反応）を活用した集積体の構造制御に的を絞り、独自技術で作製したゲル微粒子特有の配列化現象や、機能を明らかにする。
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