| 研究課題/領域番号 |
13J10166
|
|---|
| 研究種目 |
特別研究員奨励費
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 国内 |
|---|
| 研究分野 |
機能物質化学
|
|---|
| 研究機関 | 東京大学 |
|---|
研究代表者 |
金 娟秀 東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC2)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2015-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2014年度)
|
| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
|
|---|
| キーワード | 異方性ヒドロゲル / 磁場配向 / チタンナノシート / NIPAM / 静電的反発力 / アクチュエーター / 無機酸化物のナノシート / N-イソプロピルアクリルアミード / 温度応答性ヒドロゲル / 異方性 |
|---|
| 研究実績の概要 |
我々は、最近、無機酸化物の層状結晶を単層剥離したナノシート（幅 ～μm、厚み0.75 nm）を内包したヒドロゲルについて、構造や機能を研究している。この研究の中途、酸化チタンナノシートの分散液に外部磁場を印加することにより、ナノシートが磁力線に対して一義的に垂直配向することを偶然見いだした。酸化チタンナノシートの分散液にNIPAMおよび架橋剤を溶解し、磁場印加下にてこれらのアクリルモノマーを系内重合すると、系全体がゲル化する結果、ナノシートの異方的配向は磁場解除の後にも保存される。高度な構造的秩序を反映し、ナノシート含量はごくわずか（1.6%）であるにもかかわらず、このヒドロゲルは著しい光学的異方性を示す。こうして得られたヒドロゲルの体積相転移挙動を調べたところ、加熱（32度より高温へ）の初期段階において、ヒドロゲルはナノシート平面に対し平行方向に収縮するとともに、垂直方向には膨潤することが明らかとなった。異方的に変形したヒドロゲルを冷却（32 度より低温へ）すると、ヒドロゲルは元の形状を回復し、この過程は可逆的に何度でも繰り返すことができる。詳細な検討の結果、酸化チタンナノシートに高密度に存在する負電荷間の静電的反発が、この現象の鍵となっいることが分かった。ここで得られた知見は、NIPAMヒドロゲルの基礎研究・応用研究の両面に一石を投じるものと期待される。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
