Project/Area Number |
05J11306
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 国内 |
Research Field |
Polymer/Textile materials
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
酒井 崇匡 東京大学, 大学院工学系研究科, 特別研究員(DC2)
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Project Period (FY) |
2005 – 2006
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2006)
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Budget Amount *help |
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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Keywords | 自励振動ゲル / ゲル微粒子 / 同期現象 / 自己組織化 / 機能性表面 / 高分子ゲル / N-イソプロピルアクリルアミド / 刺激応答性高分子 / 自励振動 / ベローソフ・ジャボチンスキー反応 / 振動反応 / 非線形科学 / インテリジェント材料 |
Research Abstract |
本研究ではこれまでに化学振動反応として知られているBZ反応の化学エネルギーを直接力学エネルギーに変換する完全人工合成の高分子モータ「自励振動ポリマー」を作成した。本年度は、さらなる機能化を目指し自励振動高分子を基板上に組織化することにより、ナノ・マイクロレベルの蠕動アクチュエータとして応用することを目的とした。設計に先立って、振動子であるポリマーとナノゲル微粒子の振動挙動を比較することにより、蠕動アクチュエータにおける優位性を比較した。その結果をもとに、振動子の基板上への二次元配列による物質輸送機能性表面の設計を行った。 まず、振動挙動の比較のために、各々の相転移現象を蛍光強度により測定した。その結果、ポリマーは連続的にcoil-globule転移するのに対して、ゲル微粒子においては架橋によってポリマー同士が協同的に振る舞うために不連続的な体積相転移が起こった。この結果より、振動時においてもポリマーは連続的な形態変化、ゲル微粒子は不連続的に体積変化していることが予測された。基板上に二次元配列した場合には形態の時間変化が空間的に展開されるため、ポリマー配列では蠕動波の波面が緩やかに、ゲル微粒子配列では切り立った波面になると考えられ、物質輸送表面におけるゲル微粒子の優位性が示された。 次に、基板上へのゲル微粒子配列による、物質輸送表面の作製を行った。最初に、シリカ微粒子を鋳型とした二段階鋳型重合法を用いてゲル微粒子二次元配列表面の新たな作成法を確立した。温度応答性のpoly(N-isopropylacrylamide)の微粒子配列表面においては、温度によって表面形状を変化させることに成功した。それに伴って、表面の摩擦特性、親疎水性など様々な性質が制御できると考えられる。さらには、同様の方法により自励振動ゲル微粒子の基板上への二次元配列に成功した。その基板をBZ反応基質溶液に浸すと、化学反応波の伝播が確認され、物質輸送の可能性が示唆された.
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)