Development of soft materials with magnetic repulsion

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15350
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 35020:Polymer materials-related
• Research Institution: Shinshu University (2021); Institute of Physical and Chemical Research (2020)
• Principal Investigator: Sano Koki 信州大学, 学術研究院繊維学系, 助教 (20845763)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 磁気斥力 / ソフトマテリアル / 磁性ナノ材料 / ハイドロゲル / 無機ナノシート / 力学物性

Outline of Final Research Achievements

In this project, we fabricated building blocks to generate magnetic repulsion and created soft materials with magnetic repulsion. We confirmed that the obtained magnetic nanosheets are colloidally stable in water, forming lyotropic liquid crystals, and can be readily oriented in water by a hand magnet of less than 1 T. We successfully enhanced the mechanical property of a hydrogel by using magnetic repulsion.

Free Research Field

ソフトマテリアル

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我々の身の回りで日常的に使われる有機材料・複合材料の設計戦略は概して「引力的相互作用」に基づく。これと対をなす概念は「斥力的相互作用」であるが、特に磁気斥力はその合理的設計と制御の難しさから、材料科学分野において戦略的に利用されてこなかった。本研究で得られた成果は、積極的に利用されてこなかった「磁気斥力」をソフトマテリアルの材料設計に活用するための有力な指針となることが期待される。