2020 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 | 高分子微粒子 / ゲル微粒子 / 微粒子集積 / 微粒子設計 / 高分子合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
周期的な会合／解離挙動を示す自律駆動ゲル微粒子は、化学反応条件により、粗大な凝集塊を形成してしまい、集積化に不適であった。そこで、反応基質の拡散を阻害するシェル層を付与した階層構造をゲル微粒子に導入した。そのことにより、任意に振動挙動をオンオフ制御できる自律駆動微粒子を開発した。このことにより、自律駆動微粒子の体積振動を任意のタイミングで制御する事が可能となったため、微粒子精密配列化を更に緻密に制御できる可能性を見出した。これらを用いたコロイド結晶化を実現する事にも成功した。
又、得られた自律駆動微粒子に対し、時分割動的光散乱を活用する事で、経時的に変化する微粒子の体積や、会合／解離状態の定量評価を試みた。このことにより、光散乱強度が上昇する際に、水溶液中に分散する微粒子が収縮する周期的な挙動が定量的に観察された。更に、温度を上昇させると、収縮状態にある微粒子が、コロイドスケールのより大きな会合体を形成する事を見出した。これらの検討を、温度や化学反応基質の濃度等を詳細に変化させる事で、体積振動と、会合／解離振動の全体像を明らかにする事ができた。多くの場合、ゲル微粒子の会合／解離挙動の評価には、透過率測定を通じ、化学振動に伴う透過率変化の度合いで、微粒子の会合／解離状態を間接的に評価していた。最終年度において、顕微鏡法を用いた会合／解離挙動の直接可視化と、光散乱法による微粒子サイズの動的変化測定を併用する事で、従来では困難であった微粒子会合体の詳細な構造評価を行う事ができた。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(13 results)
