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2014 Fiscal Year Annual Research Report

高分子ゲルの力学物性に及ぼす不均一性の影響の解明

Research Project

Project/Area Number 25708033
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

酒井 崇匡  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70456151)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywordsハイドロゲル
Outline of Annual Research Achievements

高分子ゲルは三次元の高分子網目が溶媒を含んで膨潤したものである。なかでも、水で膨潤したものはハイドロゲルと言われ、生体軟組織と類似の高い含水率のためにバイオマテリアルとしての応用が期待されている。しかしながら、一方で、高分子ゲルを構成する高分子の網目構造は不均一であることが知られており、そのために物性の制御が困難であることが問題である。そのために、現段階でのハイドロゲルの応用例は、ソフトコンタクトレンズなど限られたものしかない。高分子ゲルの精密な物性制御が可能となれば、今後のバイオマテリアルとしての応用が広がると予想され、医療分野へのインパクトが大きいと予想される。

本研究では、不均一な高分子網目を理解するために、均一な網目構造を有する高分子ゲルであるTetra-PEGゲルに制御された不均一性を導入し、その影響を調べる。結果として、不均一性を検出可能な実験的手法・理論を明らかにすることが本研究の目的である。

高分子ゲルには、大きく分けてグローバルな不均一性とローカルな不均一性が存在する。本研究ではローカルな不均一性に着目し、研究を行う。ローカルな不均一性には、ループ、絡み合い、ダングリング、架橋点間網目の鎖長分布などがある。これまでに、ダングリング、架橋点間網目の鎖長分布については、定量的に明らかにした。また、ループ、からみ合いの影響についても明らかにしつつある。本研究の内容は、今年度に4報の英文学術雑誌に公開されている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定通り、順調に推移している。
このペースで順調に推移すれば、最終目的の達成は可能であると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

順調に推移しているため、計画書通りに進めていきたい。

Causes of Carryover

年度末に行うはずであった実験が、キャンセルになったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

当該実験を、今年度のはじめに、改めて行う。

  • Research Products

    (9 results)

All 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Effect of prepolymer architecture on the network structure formed by AB-type crosslink-coupling2014

    • Author(s)
      S. Kondo, U. Chung, and T. Sakai
    • Journal Title

      Polymer Journal

      Volume: 46 Pages: 14-20

    • DOI

      doi:10.1038/pj.2013.65

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Experimental verification of fracture mechanism for polymer gels with controlled network structure2014

    • Author(s)
      T. Sakai*, Y. Akagi, S. Kondo, and U. Chung
    • Journal Title

      Soft Matter

      Volume: 10 Pages: 6658-6665

    • DOI

      DOI: 10.1039/C4SM00709C

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Mechanical properties of tetra-PEG gels with supercoiled network structure2014

    • Author(s)
      T. Katashima, M. Asai, K. Urayama, U. Chung, T. Sakai
    • Journal Title

      The Journal of Chemical Physics

      Volume: 140 Pages: 074902

    • DOI

      doi: 10.1063/1.4863917

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Degradation behavior of polymer gels caused by nonspecific cleavages of network strands2014

    • Author(s)
      X. Li, S. Kondo, U. Chung, T. Sakai
    • Journal Title

      Chemistry of Materials

      Volume: 26 Pages: 5352-5357

    • DOI

      DOI: 10.1021/cm502480f

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Mechanical Properties of Polymer Gels with Controlled Network Structure2014

    • Author(s)
      Takamasa Sakai
    • Organizer
      Polymer Network Groups Meeting and Gel Symposium 2014
    • Place of Presentation
      東京都、東京大学
    • Year and Date
      2014-11-10 – 2014-11-14
  • [Presentation] 高分子ゲルの構造と物性の相関2014

    • Author(s)
      酒井崇匡
    • Organizer
      第 63 回高分子討論会
    • Place of Presentation
      長崎県、長崎大学
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • Invited
  • [Presentation] Swelling and mechanical properties of Tetra-PEG gels2014

    • Author(s)
      片島拓弥、酒井崇匡
    • Organizer
      ICR Polymer Physics Workshop 2014
    • Place of Presentation
      京都府京都大学
    • Year and Date
      2014-09-14
    • Invited
  • [Presentation] 高分子ゲルの破壊エネルギーと弾性率の相関2014

    • Author(s)
      酒井崇匡
    • Organizer
      田中豊一記念シンポジウム
    • Place of Presentation
      神奈川県、日本ゼオン一碧荘
    • Year and Date
      2014-09-04 – 2014-09-06
  • [Presentation] 構造の制御された高分子ゲルの基礎と応用2014

    • Author(s)
      酒井崇匡
    • Organizer
      有機デバイス研究会
    • Place of Presentation
      静岡県、静岡大学
    • Year and Date
      2014-04-18
    • Invited

URL: 

Published: 2016-06-01  

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