| 研究課題/領域番号 |
15H02298
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
複合材料・表界面工学
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
堀田 篤 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (30407142)
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| 研究分担者 |
前田 知貴 茨城大学, フロンティア応用原子科学研究センター, 助教 (00754730)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
44,330千円 (直接経費: 34,100千円、間接経費: 10,230千円)
2018年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2017年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2016年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2015年度: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
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| キーワード | 複合材料 / コンポジット / ファイバー / 配向 / エレクトロスピニング / ポリマー / ファイバ / ポリマ |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、異種のポリマ-ポリマ複合材料をポリマナノ分散型のポリマ複合材料で実現し，その複合効果を最大限に引き出すことで，理論弾性率に極めて近い１次元（線状）ポリマ分散型複合材料を作製することを目的とした。具体的には，まずエレクトロスピニング法を用いて作製したセルロースアセテートの線状ナノポリマ分散材に対して，化学処理や熱処理を施すことで，高弾性率を有するセルロースのナノポリマ分散材を作製した。つぎに，作製したナノポリマ分散材に対して配向性の付与や表面改質を施した後，生分解性ポリマに複合化することで，従来よりも理論弾性率に近い弾性率を有する環境調和型の高機能複合材料を作製した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
樹脂ポリマ材料の高強度化手法の１つとして、線状の繊維などの１次元ポリマ分散材の複合化が知られている。このような複合材料は軽量性や強度の高さから航空機部品などに応用されている。本研究では、自然由来かつ高強度のセルロースの線状ナノポリマ分散材を生分解性ポリマに複合化することで、環境に優しい新規なポリマ分散型複合材料をデザインし、生分解性ポリマの応用範囲拡大の可能性を見出した。さらに、本研究で確立した新しい複合化手法を、さまざまなポリマ分散型の複合材料に応用することで、異種のポリマとポリマを結びつけ，従来よりも理論弾性率により近い弾性率を有する複合材料を作製するメソッドを新たに見出すことができた。
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