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有機-無機複合(ナノコンポジット)ゲル基盤技術の展開と機能創出

研究課題

研究課題/領域番号 15H03870
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関日本大学

研究代表者

原口 和敏  日本大学, 生産工学部, 研究所教授 (10373391)

連携研究者 清水 正一  日本大学, 生産工学部, 教授 (10139115)
市川 隼人  日本大学, 生産工学部, 准教授 (10351488)
研究協力者 高田 哲夫  
武久 敢  
ダーメシュ バラーデ  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2016年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2015年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
キーワードナノコンポジット / ゲル / クレイ / ネットワーク / 力学物性 / 刺激応答性 / 自己修復 / 光重合 / ナノ材料
研究成果の概要

従来の弱くて脆いヒドロゲルの常識を打ち破ったナノコンポジット(NC)ゲルについて、新たな機能創出及び新材料開発を推進した。その結果、NCゲルを構成する有機(高分子)-無機(クレイ)ネットワーク構造の特徴を生かして、筋肉相当レベルの可逆的な応力発現、延伸による光学異方性発現と高度面配向、また、超高弾性率/強度および高速収縮性を併せ持つ三成分系NCゲル、異常弾性率を示す共重合NCゲル、Ptナノ粒子担持NCゲル、開始剤フリーNCゲルの開発に成功した。更に、クレイナノシートの特性を活かして、高触媒活性を示す貴(卑)金属ナノ結晶複合体の開発やアルコール水溶液の異常粘度増幅などを達成した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (52件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 3件、 査読あり 13件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (36件) (うち国際学会 18件、 招待講演 26件) 図書 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Nanocomposite Gels by Initiator-Free Photopolymerization: Role of Plasma-Treated Clay in the Synthesis and Network Formation2018

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi Kazutoshi、Takada Tetsuo、Haraguchi Ryosuke
    • 雑誌名

      ACS Appl. Nano Mater.

      巻: 1 号: 1 ページ: 418-425

    • DOI

      10.1021/acsanm.7b00264

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrastiff, Thermoresponsive Nanocomposite Hydrogels Composed of Ternary Polymer-Clay-Silica Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Li Huan-Jun、Jiang Haoyang、Haraguchi Kazutoshi
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 51 号: 2 ページ: 529-539

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.7b02305

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Reversible generation of large retractive tensile forces in isometric chemo-mechanical actuators composed of nanocomposite hydrogels and aqueous NaCl solutions2018

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi Kazutoshi、Kimura Yuji、Shimizu Shouichi
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 14 号: 6 ページ: 927-933

    • DOI

      10.1039/c7sm01935a

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Human corneal endothelial ell transplantation using nanocomposite gel sheet in bullous keratopathy2018

    • 著者名/発表者名
      Parikumar Periasamy, Haraguchi Kazutoshi, Senthilkumar Rajappa, Abraham JK Samuel
    • 雑誌名

      Am J Stem Cells 2018;7(1):18-24

      巻: 7 ページ: 18-24

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Uniaxial and plane orientations of clay platelets in nanocomposite gels with different compositions during stretching and recovery2017

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi Kazutoshi、Murata Kazutaka、Kimura Yuji
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 116 ページ: 439-446

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2016.12.023

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clay-Alcohol-Dispersions: Anomalous Viscosity Changes due to Network Formation of Clay Nanosheets Induced by Alcohol Clustering2017

    • 著者名/発表者名
      Yuji Kimura, Kazutoshi Haraguchi
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 33 号: 19 ページ: 4758-4768

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.7b00764

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ナノコンポジットゲルの創製と展開2017

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi Kazutoshi
    • 雑誌名

      高分子

      巻: 66 ページ: 601-603

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Copolymer nanocomposite hydrogels: Unique tensile mechanical properties and network structures2016

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Haraguchi, Huan-Jun Li, Yingjia Xu, Guang Li
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 96 ページ: 94-103

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2016.04.039

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Feasibility Study of High-Performance Implantable Stimulation Electrode with nanocomposite Gel Coating as a Brain-Machine Interface Device2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Tashiro, Yasuo Terasawa, Kazutoshi Haraguchi, Koji Osawa, Toshihiko Noda, Takashi Tokuda, Jun Ohta
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 28 ページ: 1283-1293

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Soft Nanohybrid Materials Consisting of Polymer-Clay Networks2015

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Haraguchi
    • 雑誌名

      Adv. Polym. Sci.

      巻: 267 ページ: 187-248

    • DOI

      10.1007/12_2014_287

    • ISBN
      9783319135922, 9783319135939
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antithrombogenic Properties of Amphiphilic Block Copolymer Coatings: Evaluation of Hemocompatibility Using Whole Blood2015

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Haraguchi, Toru Takehisa, Toshihide Mizuno, Kazuomi Kubota
    • 雑誌名

      ACS Biomater. Sci. Eng.

      巻: 1 号: 6 ページ: 352-362

    • DOI

      10.1021/acsbiomaterials.5b00079

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Swelling/deswelling Behavior of Zwitterionic Nanocomposite Gels Consisting of Sulfobetaine Polymer-Clay Networks2015

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Haraguchi, Jinyan Ning, Guang Li
    • 雑誌名

      Eur. Polym. J

      巻: 68 ページ: 630-640

    • DOI

      10.1016/j.eurpolymj.2015.03.061

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Changes in the Properties and Self-Healing Behaiors of Zwitterionic Nanocomposite Gels Across Their UCST Transition2015

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Haraguchi, Jinyan Ning, Guang Li
    • 雑誌名

      Macromol. Symp.

      巻: 358 号: 1 ページ: 182-193

    • DOI

      10.1002/masy.201500041

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] アルコール添加によるクレイナノ粒子分散液の異常粘度発現およびゲル形成2018

    • 著者名/発表者名
      木村悠二、原口和敏
    • 学会等名
      第98回日本化学会春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] スーパーゲルが誘発するゲルの進化とイノベーション2018

    • 著者名/発表者名
      原口和敏
    • 学会等名
      川越工業高校サイエンスアカデミー事業
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子の架橋反応・メカニズムと構造・特性の制御・評価技術2018

    • 著者名/発表者名
      原口和敏
    • 学会等名
      株)情報機構セミナー主催セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Abnormal viscosity increase and gel formation in clay aqueous dispersion by addition of alcohols2017

    • 著者名/発表者名
      Yuji Kimura, Kazutoshi Haraguchi
    • 学会等名
      11th International Gelsymposium 2017 (Gelsympo2017)
    • 発表場所
      Nihon University, Narashino, Japan
    • 年月日
      2017-03-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Platinum-polymer-clay nanocomposite hydrogels via exfoliated clay-mediated in situ reduction2017

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi Kazutoshi
    • 学会等名
      5thNanoToday Conference: Nanotoday2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optical Anisotropy in Polymer-Clay Nanocomposite Gels and Its Uniaxial and Plane Orientations During Stretching and Recovery2017

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi Kazutoshi
    • 学会等名
      International Conference on Advances in Polymer Science & Technology:APA2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ナノコンポジットゲルの開発とその応用2017

    • 著者名/発表者名
      原口和敏
    • 学会等名
      第26回ポリマー材料フォーラム(高分子学会)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Highly Stretchable, Mechanically Tough Zwitterionic Sulfobetaine Nanocomposite Gels with Controlled Thermosensitivity2017

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi Kazutoshi
    • 学会等名
      International Conference on Chemistry & Material Science:Chemistry 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Protein resistant and antithrombogenic properties of amphiphilic block copolymer coatings prepared by RAFT polymerization2017

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi Kazutoshi
    • 学会等名
      8th International Conference on Advanced Fibers and Polymer Materials: ICAFPM-2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] クレイ-アルコール-水分散液における異常粘度の発現2017

    • 著者名/発表者名
      原口和敏、木村悠二
    • 学会等名
      第66回高分子討論会(高分子学会)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 水を主成分とするヒドロゲルの物性革新と安全な省資源材料としての展開2017

    • 著者名/発表者名
      原口和敏、武久敢
    • 学会等名
      第6回JACI/GSCシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 有機/無機融合マテリアルの物性革新と応用展開2017

    • 著者名/発表者名
      原口和敏、
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会 特別シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子の架橋反応と評価および物性制御技術2017

    • 著者名/発表者名
      原口和敏、
    • 学会等名
      R&D支援センター主催セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nanocomposite Gels and Soft Naocomposites with Polymer-Clay Networks2017

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi Kazutoshi
    • 学会等名
      The Polymer Society of Korea 2017, Spring Meeting(韓国高分子学会春季大会)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ナノコンポジットゲルの開発と展開2017

    • 著者名/発表者名
      原口和敏
    • 学会等名
      平成28年度東海シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノコンポジット型ヒドロゲルを用いた癒着防止材の可能性2017

    • 著者名/発表者名
      原口和敏
    • 学会等名
      (株)技術情報協会セミナー
    • 発表場所
      東京都品川区西五反田「日幸五反田ビル」8F 技術情報協会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Novel Synthetic Route to Pt Nanoparticle/Clay Nanocomposite Systems and Their Characteristics2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuoshi Haraguchi
    • 学会等名
      The 3rd Annual World Congress of Smart Materilas-2017 (WCSM 2017)
    • 発表場所
      AVANI Riverside Bangkok Hotel, Bangkok, Thailand
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 層状剥離クレイを用いたソフトナノコンポジットの開発と機能化2016

    • 著者名/発表者名
      原口和敏
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府・京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nanocomposite Gels and Soft Nanocomposites with Polymer-Clay Networks2016

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Haraguchi
    • 学会等名
      ACS National Meeting and Exposition (ACS Spring Meeting 2016)
    • 発表場所
      Sandiego, USA
    • 年月日
      2016-03-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nanocomposite Hydrogels with Polymer-Clay Network Structures: Their Superb Mechanical Properties and New Characteristics2016

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Haraguchi
    • 学会等名
      2nd Annual World Congress of Smart Materials (WCSM-2016)
    • 発表場所
      Singapore, Singapore
    • 年月日
      2016-03-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高分子における架橋反応メカニズムと測定および物性コントロール2016

    • 著者名/発表者名
      原口和敏
    • 学会等名
      サイエンス&テクノロジーセミナー
    • 発表場所
      大田区産業ブラザ(東京都・大田区)
    • 年月日
      2016-02-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Creation of New Functional Soft Materials by Exfoliated Clay Minerals2016

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Haraguchi
    • 学会等名
      The First FIT-ME Symposium
    • 発表場所
      福岡工業大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 無機粘土鉱物(層状剥離クレイ)と高分子との相互作用に基づくソフトナノコンポジット材料の革新2016

    • 著者名/発表者名
      原口和敏
    • 学会等名
      兵庫県立大物質系工学専攻講演会
    • 発表場所
      兵庫県立大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Platinum-polymer-clay nanocomposite hydrogels from exfoliated clay-mediated in situ reduction2016

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Haraguchi
    • 学会等名
      6th International Colloids Conference 2016 (ICC 2016)
    • 発表場所
      Maritim ProArte Hotel, Berlin, Germany
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Soft Nanocomposite Materials and Their Applications in Cell Harvest Systems2016

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Haraguchi
    • 学会等名
      17th Trend in Nanotechnology Conference 2016 (TNT2016)
    • 発表場所
      Fribourg University, Fribourg, Switzerland
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高分子の架橋反応・メカニズムと構造・特性の制御・評価技術2016

    • 著者名/発表者名
      原口和敏
    • 学会等名
      (株)情報機構セミナー
    • 発表場所
      東京都大田区産業プラザ(PiO)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機-無機ネットワーク構築によるヒドロゲルゴムの創製と機能2016

    • 著者名/発表者名
      原口和敏
    • 学会等名
      第11回TPE技術研究会 公開講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 (大岡山キャンパス西9号館)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nanocomposites & Gels Consisting of Exfoliated Clay and Noble Metal2016

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Haraguchi
    • 学会等名
      IUMRS International Conference in Asia (IUMRS-ICA2016)
    • 発表場所
      Qingdao Convention Center, Qingdao, China
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Highly Strechable, Mechanically Tough, Zwitterionic Nanocomposite Gels with Controlled Thermosensitivities and Unique Swelling and Self-Healing Behaviors2015

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Haraguchi
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basen Societies (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Feasibility Study of High Performance Implantable Stimulation Electrode with Nanocomposite Gel Coating for Brain-Machine Interface (BMI) Device2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Tashiro, Yasuo Terasawa, Kazutoshi Haraguchi
    • 学会等名
      International Conference on Bioelectronics, Biosensors, BioMedical Devices, BioMEMS/NEMS and Applications 2015 (Bio4Apps 2015)
    • 発表場所
      九州大学(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2015-12-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structures and Characteristics of Noble Metal Nanoparticles in Nanocomposites & Gels via Exfoliated Clay Mediated In-situ Reduction2015

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Haraguchi, Dharmesh Varade
    • 学会等名
      Trends in Nanotechnology International Conference (TNT 2015)
    • 発表場所
      Toulouse, France
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Zwitterionic Nanocomposite Gels with High Mechanical Toughness, Controlled UCST type Thermosensitivities, and Unique Swelling and Self-Healing Behaviors2015

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Haraguchi
    • 学会等名
      ACS National Meeting and Exposition (ACS Fall Meeing 2015)
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2015-08-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水でできたゴム:驚異のナノコンポジットゲル2015

    • 著者名/発表者名
      原口和敏
    • 学会等名
      千葉県立佐倉高等学校SSHサイエンス講座
    • 発表場所
      日本大学生産工学部(千葉県・習志野市)
    • 年月日
      2015-07-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 革新的物性を有するナノコンポジットゲルの合成と評価2015

    • 著者名/発表者名
      原口和敏
    • 学会等名
      埼玉県立川越工業高校サイエンス講座
    • 発表場所
      日本大学生産工学部(千葉県・習志野市)
    • 年月日
      2015-06-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 双性イオン型ナノコンポジットゲルのUCSTにおける物性変化および自己修復性2015

    • 著者名/発表者名
      原口和敏、寧金研
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Development of Soft Nanocomposite Materials and Their Applications in Cell Harvest Systems and Highly Protein-Resistant Coatings2015

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Haraguchi
    • 学会等名
      The 5th Asian Biomaterials Congress
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2015-05-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] ゲル化・増粘剤の使い方、選び方 事例集 (第4章第4節)2018

    • 著者名/発表者名
      原口和敏
    • 総ページ数
      691
    • 出版者
      (株)技術情報協会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 手術用シーラント材・癒着防止材の利便化向上を目指した製品開発2016

    • 著者名/発表者名
      原口和敏(共著)
    • 総ページ数
      425
    • 出版者
      (株)技術情報協会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] ケイ酸塩分散液の粘度増加方法およびその方法により粘度が増加されたケイ酸塩分散液又はゲル2017

    • 発明者名
      原口和敏、木村悠二
    • 権利者名
      原口和敏、木村悠二
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-032550
    • 出願年月日
      2017-02-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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