変形で誘起される不均質構造の制御に基づいた強靭透明樹脂の設計指針構築

• 研究領域: 柔と剛の不均質構造が拓く超越材料設計学
• 研究課題/領域番号: 24H00847
• 研究種目: 学術変革領域研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
• 研究機関: 京都工芸繊維大学 (2025); 東京大学 (2024)
• 研究代表者: 加藤 和明 京都工芸繊維大学, 材料化学系, 准教授 (80570069)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 33,410千円 (直接経費: 25,700千円、間接経費: 7,710千円); 2025年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円); 2024年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
• キーワード: 不均質構造 / 材料強化 / 高分子樹脂 / 複合材料 / 幾何学的連結性

研究開始時の研究の概要

異種材料を均質分散させた高分子樹脂では達成困難な高い強度と延性や靭性との両立を、あえて特定の不均質構造を経由してから破壊するよう設計し、その不均質構造を硬化させ破壊を防ぐことで実現する、透明樹脂の新たな設計指針の構築を目的とする。その不均質構造は異なる働きを異なる変形のタイミングで担う「剛と柔」の２種類の分子を幾何学的に連結させた、インターロック高分子から成る透明樹脂の変形によって誘起する。様々な化学構造と幾何学的連結性を持つ樹脂の破壊プロセスを系統的かつマルチスケールで解明しながら材料設計にフィードバックを繰り返すことで当該設計指針の有効性を実証し、高分子材料設計学における変革を引き起こす。