2020 Fiscal Year Annual Research Report
Supramolecular assembly in elastomer controlled by mechanical stimulus and development for mechano-sensitive materials
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18K14187
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
雨森 翔悟 金沢大学, ナノマテリアル研究所, 助教 (80736736)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 超分子 / エラストマー / 電荷移動錯体 / 電荷移動相互作用 / ポリジメチルシロキサン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では高分子エラストマーに溶解した超分子集合体もしくは分子集合体の集合挙動を明らかとし、さらに力学的刺激を用いてその分子集合体の制御を行うことを目標とし研究を推進した。前年度までに架橋密度の異なるポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）エラストマーを合成し、ピレン誘導体とピロメリット酸ジイミド誘導体による電荷移動錯体の会合挙動の評価を行った。本年度は置換基の異なるピレン誘導体とピロメリット酸ジイミド誘導体や、分子内で電荷移動相互作用が可能な分子を合成し、ＰＤＭＳエラストマー媒体中における電荷移動相互作用の評価を検討した。結果、今回用いた電荷移動錯体の系において、電荷移動錯体の会合定数や温度依存性、会合様式は、架橋の有無や架橋密度に大きな影響を受けないことが明らかとなった。前年度の結果と同様に、媒体のマクロな流動が抑制された環境や、硬さの異なる媒体中においても、液体中と同様に分子間の会合定数を議論できることを示している。ピレン誘導体とピロメリット酸ジイミド誘導体による分子間電荷移動錯体を導入したPDMSエラストマーに関して、引張下による会合挙動の評価を行った結果、引張前後で会合挙動に大きな変化は観測されなかった。今後、分子集合体の力学的制御を行うためには、エラストマー内の架橋構造や運動性、また導入する分子系や会合様式等の検討が必要と考えられる。
一方で、ＰＤＭＳ中におけるピレン誘導体とピロメリット酸ジイミド誘導体による分子間電荷移動錯体の会合定数が、ヘキサンの様な脂肪族炭化水素系の低分子溶媒中と比べて、大きな会合定数を示すことが明らかとなった。これまでに、電荷移動錯体の平衡に対する様々な溶媒の溶媒効果が報告されてきたが、ＰＤＭＳを媒体として用いた例は無く、電荷移動相互作用に対する溶媒効果の解明に繋がった。
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