Fabrication of thermoplastic, remoldable, and mechanically-tough composite hydrogels

Research Project

Project/Area Number	19K22067
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 26:Materials engineering and related fields
Research Institution	Keio University
Principal Investigator	堀田篤慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (30407142)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	黒川成貴慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 助教 (50837333)
Project Period (FY)	2019-06-28 – 2022-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help	¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000) Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000) Fiscal Year 2019: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywords	ポリマー / ハイドロゲル / 複合材料 / 再成型 / ソフトマター
Outline of Research at the Start	本研究は、強度・透明性・含水性を有し、熱により再成形可能な環境にやさしいハイドロゲルを作製することを目的とする。本材料は、バイオメディカル複合材料などとして大変有望なソフトマターとなりうる。本研究では、熱履歴がポリマーおよびゲル材料の物性および構造に与える影響を研究することによって、(I)急速冷却法による熱可逆なゲルの形成、をまずは目指す。その後、(II) 化学改質によるゲルの親水化を試み、さらに、(III) セルロースナノファイバー (CNF) 水分散液の含浸による複合構造の形成、へと進む。最終的には、高い破壊応力・破壊ひずみ・光透過度・含水率を有する熱可逆なハイドロゲルの作製に挑戦する。