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Creation of soft/hard complex materials tougher than metal based on the

Research Project

Project/Area Number 17H01222
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Polymer/Textile materials
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

グン 剣萍  北海道大学, 先端生命科学研究院, 教授 (20250417)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 黒川 孝幸  北海道大学, 先端生命科学研究院, 教授 (40451439)
中島 祐  北海道大学, 先端生命科学研究院, 助教 (80574350)
野々山 貴行  北海道大学, 先端生命科学研究院, 特任助教 (50709251)
キング ダニエル  北海道大学, 先端生命科学研究院, 助教 (50794583)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2018-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥43,940,000 (Direct Cost: ¥33,800,000、Indirect Cost: ¥10,140,000)
Fiscal Year 2017: ¥13,780,000 (Direct Cost: ¥10,600,000、Indirect Cost: ¥3,180,000)
Keywordsゲル / 犠牲結合 / 高靭性 / 高強度 / 複合材料
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、高靭性ゲルの力学挙動(引張試験で見られる降伏現象、弾性率の低下を伴うヒステリシス現象、および引裂試験で見られる亀裂周辺の降伏領域(内部破壊領域)の形成)の三つの特徴を評価することによって、ゲルの靭性及びその高靭性化機構を解明することを目的とした。研究機関内には、ポリアンフォライトゲル/グラスファイバー織物の複合体について、様々な幅のサンプルを作製して引裂試験を行い、破壊エネルギーと降伏領域の関係を見積もった。サンプルの幅が降伏領域のサイズ(~cm)より小さい場合、複合体の破壊エネルギーはサンプルの幅と正の相関があった。一方、サンプルの幅が降伏領域より大きい場合、複合体の破壊エネルギーはサンプルの幅に依存しなかった。これは、本複合体の異常に高い破壊エネルギーが、亀裂近傍の降伏領域形成によるエネルギー散逸によることを強く示唆する結果である。また、破壊されたサンプルを走査型電子顕微鏡で観察した結果、繊維近傍におけるゲル層の破壊が確認された。ここから、本複合体の変形時には、ゲル-繊維間の応力伝達により、ゲル層の変形と破壊によるエネルギー散逸が高効率で発生し、それが本複合体を高効率にタフ化していることが示唆された。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ESPCI(フランス)

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    • Year and Date
      2017-05-18
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    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
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  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      http://altair.sci.hokudai.ac.jp/g2/

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Published: 2017-04-28   Modified: 2018-12-17  

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