2019 Fiscal Year Research-status Report
粗視化フラワーミセルモデルを用いた会合性高分子の構造形成とレオロジー
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19K05615
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
古賀 毅 京都大学, 工学研究科, 教授 (80303866)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 会合性高分子 / フラワーミセル / レオロジー / シミュレーション / ゾル・ゲル転移 / 粗視化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，これまで申請者が行ってきた会合性高分子の形成する物理ゲルの構造形成と粘弾性的性質に関する理論研究を拡張して新たな粗視化モデルを構築し，テレケリック会合性高分子水溶液が示す構造形成とレオロジー的性質，特にこれまで未解明であった濃度依存性の分子機構を解明することである．具体的には，会合性高分子が形成するフラワーミセルを単位として系を記述し，そのミセル間でブリッジ鎖・ループ鎖間の遷移が起こるとする「粗視化フラワーミセルモデル」を構築し，このモデルを用いた計算機シミュレーションにより，濃度変化によって引き起こされるゲル化やミセルの充填などの構造変化とレオロジー的性質の間の関係を解明する． ２０１９年度は以下の研究を行った．
（１）「組み替え網目理論」の拡張：「組み替え網目理論」をループ鎖の効果を取り入れて拡張し，ダングリング状態を遷移状態とみなして断熱近似によりダングリング鎖の自由度を消去し，末端基のミセルからの解離という最も遅いタイムスケールに注目した時間発展方程式を導出した．
（２）ミセル間相互作用の決定：「組み替え網目理論」ではミセル間の相互作用は陽に取り扱わないので，フラワーミセルに対応したループ鎖を腕とする星型高分子の粗視化分子動力学シミュレーションを実行して，ミセル間相互作用を研究した．通常の星型高分子の場合の相互作用ポテンシャルとの比較によりループ鎖の効果を検討した．
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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
当初の研究計画通りに，（１）「組み替え網目理論」の拡張と（２）ミセル間相互作用の研究が進展している．これらにより，次の段階である（３）粗視化ミセルモデルの構築の準備が整ったと考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は当初の研究計画通りに，これまでの成果に基づいて（３）粗視化ミセルモデルの構築を行い，（４）粗視化ミセルモデルを用いたシミュレーションの実行，（５）ミセルの相分離，結晶化の研究を行う予定である．
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染拡大の影響により，計画していた出張ができなくり，また発注予定であった計算機の納期が不確実になったことから発注を見合わせたので，次年度使用額が生じた．
翌年度分として請求した助成金は計画通りに使用し，発注を見合わせていた計算機は状況が落ち着いて納期が確実になった時点で購入する予定である．
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Research Products
(8 results)
