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高分子ゲルの表面状態と特異な一次相転移

研究課題

研究課題/領域番号 02640273
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 物性一般
研究機関東京工業大学

研究代表者

弘津 俊輔  東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (40016069)

研究期間 (年度) 1990 – 1991
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1991年度: 200千円 (直接経費: 200千円)
1990年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード高分子ゲル / 表面状態 / 光散乱 / 体積相転移 / 表面電位 / 表面張力
研究概要

今年度の研究実施経過と新たに得られた知見を、以下にまとめる。
(1)ゲルのバルク物性の形状依存性の測定とその解析
イオン化したNーisopropylacrylamideゲルの平衡膨潤度及び転移温度が、試料表面の極率半径に強く依存すると言う前年度の研究結果を受けて、本年度は、この特異な現象のミクロな機構の解明を目指した。電気化学的起源に基づく表面張力が主要な原因であると言うモデルと、ゲル化時点で凍結した構造欠陥が表面に存在すると言うモデルとが考えられる。ゲル化条件を種々変化して作製した試料を用いた測定により、後者のモデルは一応否定された。しかし、表面張力の直接測定は難しく未だ成功していないので、現段階では、前者のモデルが正しいとは結論出来ない。
(2)イオン性ゲルの表面電位の測定
AgーAgCl電極を用いて、ゲルの表面電位の測定を行った。中性ゲルでは表面電位はゼロであるが、イオン性ゲルでは網目に含まれるイオン量によって数十〜百mVの電位が観測できた。この事は、イオン性ゲルにおいて電気化学的起源による表面張力が存在することを強く支持するが、それが観測結果を完全に説明し得るほど大きいものであるかどうかと言う定量的問題については、今後更に測定を重ねる必要がある。
(3)高分子網目の動的不均一性の測定
当初予定した、ゲルの表面励起モ-ドの測定は、きわめて微妙な光学調整を要するため時間が掛かり、未だ有意義な結果を得るに到っていない。それとは別に、ゲルが非平衡状態から平衡を達成する過程において、大振幅で規則的な揺らぎモ-ドを示すことが明らかになった。これは、ゲルの動的不均一性と関連して興味深い問題であり、現在詳細な測定と解析を行っている。

報告書

(3件)
  • 1991 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] S.Hirotsu: "Softening of Bulk Modulus and Negative Poisson's Ratio near the Volume Phase Transition of Polymer Gels" Journal of Chemical Physics. 94. 3949-3957 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Hirotsu: "Shape-Dependent Swelling and First-Order Transition of Polymer Gels with an Ionized Network" Macromolecules.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 弘津 俊輔: "イオン化ゲルの表面状態と機械的安定条件" 日本物理学会第46回年会講演予稿集. 第3分冊. 516 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 足立 栄希: "フォトダイオ-ドを用いた角度分離光散乱測定装置" 分光研究. 40. 93-94 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 弘津 俊輔: "体積相転移とゲルの表面状態" 日本物理学会1990年秋の分科会講演予稿集. 第3分冊. 535 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 弘津 俊輔: "ゲルの相転移とパタ-ン形成" 日本物理学会1990年秋の分科会講演予稿集. 第2分冊. 96 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Hirotsu: "Phase Transition,Spinodal Decomposition,and Pattern Formation in Polymer Gels ("Research of Pattern Formation" ed.R.Takaki)" KTK学術図書出版, (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Hirotsu: "Softening of Bulk Modulus and Negative Poisson's Ratio near the Volume Phase Transition of Polymer Gels" J. Chem. Phys.94. 3949-3957 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Hirotsu: "Shape-Dependent Swelling and First-Order Phase Transition of Polymer Gels with Ionized Network" Macromolecules.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Hirotsu: "Surface State of Ionized Gels and Mechanical Stability Condition (In Japanese)" Annual Meeting of the Phys. soc. Japan. 3. 516 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Adachi: "Angle-Resolved Light-Scattering Measurement Using Photodiodes (In Japanese)" Bunko-Kenkyuu. 40, No. 2. 93-94 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Hirotsu: "Volume Phase Transition and Surface State of Gels (in Japanese)" Fall Meeting of the Phys. Soc. Japan. 3. 535 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Hirotsu: "Phase Transition and Pattern Formation of Gels (in Japanese)" Fall Meeting of the Phys. Soc. Japan. 2. 96 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Hirotsu: "Phase Transition, Spinodal Decomposition, and Pattern Formation in Polymer Gels" "Research in Pattern Formation".

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Hirotsu: "Softening of Bulk Modulus and Negative Poisson's Ratio near the Volume Phase Transition of Polymer Gels" Journal of Chemical Physics. 94. 3949-3957 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hirotsu: "ShapeーDependent Swelling and FirstーOrder Transition of Polymer Gels with an Ionized Network" Macromolecules.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 弘津 俊輔: "イオン化ゲルの表面状態と機械的安定条件" 日本物理学会第46回年会講演予稿集. 第3分冊. 516 (1991)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hirotsu: "Phase Transition,Spinodal Decomposition,and Pattern Formation in Polymer Gels (“Research of Pattern Formation" ed.R.Takaki)" KTK学術図書出版, (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hirotsu: "Softening of Bulk Modulus and Negative Poisson's Ratio near the Volume Phase Transition of Polymer Gels" J.Chem.Phys.94. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 足立 栄希、山本 達之、弘津 俊輔: "フォトダイオ-ドを用いた角度分離光散乱測定装置" 分光研究.

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 弘津 俊輔: "体積相転移とゲルの表面状態" 日本物理学会1990年秋の分科会講演予稿集、第3冊535(1990). 第3分冊. 535 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 弘津 俊輔: "ゲルの相転移とパタ-ン形成" 日本物理学会1990年秋の分科会講演予稿集、第2分冊96(1990). 第2分冊. 96 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hirotsu: "ShapeーDependent FirstーOrder Phase Transition in Polymer Gels with an Ionized Network" Nature.

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hirotsu: "Phase Transition,Spinodal Decomposition,and Pattern Formation in Polymer Gels in “Research of Pattern Formation"ed.R.Takaki," KTK学術図書出版, (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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