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高分子-クレイコンポジットゲルのタフネス機構の解明とアクチュエーター挙動

研究課題

研究課題/領域番号 15K05242
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
研究機関群馬大学

研究代表者

武野 宏之  群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (70302453)

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
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードクレイ / ハイドロゲル / タフネス機構 / 水晶振動子マイクロバランス法 / コントラスト変調中性子散乱 / コンポジットハイドロゲル / 水晶子マイクロバランス / アドミッタンス測定 / 水晶振動子マイクロバランス / アドミッタンス解析 / 高分子-クレイコンポジットゲル / 力学物性 / アクチュエーター
研究成果の概要

高分子ハイドロゲル材料は様々な分野で利用されているが、力学的に脆弱であることが課題である。本研究の成果として、それを克服した力学的に壊れにくい(タフな)、クレイと高分子から成るハイドロゲルを環境への負荷が低いプロセスで作製することに成功し、そのタフネス機構の重要因子、ゲルの力学物性における高分子種の影響を明らかにした。また、開発したゲルが電気によって駆動することを見つけ、その機構を解明した。

報告書

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

    (16件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち謝辞記載あり 4件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Mechanical, Swelling and Structural Properties of Mechanically Tough Clay-Sodium Polyacrylate Blend Hydrogels2017

    • 著者名/発表者名
      H. Takeno, Y. Kimura and W. Nakamura
    • 雑誌名

      Gels

      巻: 3 号: 1 ページ: 10-10

    • DOI

      10.3390/gels3010010

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 単純混合によって作製される力学的にタフなクレイ-高分子ハイドロゲル2016

    • 著者名/発表者名
      武野宏之
    • 雑誌名

      繊維学会誌

      巻: 72 ページ: 467-467

    • NAID

      130005421268

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Molecularweight Effects on Tensile Properties of Blend Hydrogels Composed of Clay and Polymers2016

    • 著者名/発表者名
      H. Takeno and Y. Kimura
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 85 ページ: 47-54

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2016.01.008

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of molecular mass of polymer and composition on the compressive properties of hydrogels composed of Laponite and sodium polyacrylate2016

    • 著者名/発表者名
      H. Takeno and C. Sato
    • 雑誌名

      Applied Clay Science

      巻: 123 ページ: 141-147

    • DOI

      10.1016/j.clay.2016.01.030

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Structural Studies of Mechanically Tough Clay-Polymer Blend Hydrogels Investigated by Combined Contrast Variation Small-Angle Neutron Scattering and Synchrotron Small-Angle X-ray Scattering2017

    • 著者名/発表者名
      H. Takeno
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Polymer Processing and Characterization
    • 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] 力学的にタフなクレイ-高分子ブレンドハイドロゲルの電場応答性2017

    • 著者名/発表者名
      武野宏之、藤井誠也、木村有里
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 水晶振動子マイクロバランス法を用いた高分子/クレイブレンドハイドロゲルの高分子-クレイ間相互作用2017

    • 著者名/発表者名
      田澤美樹、武野宏之
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] コントラスト変調中性子および放射光小角X散乱を組み合わせたクレイ―高分子ブレンドハイドロゲルの構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      武野宏之・能田洋平・泉妻英樹・小泉智
    • 学会等名
      第66回高分子学会討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 力学的にタフなクレイ-高分子ブレンドハイドロゲルの構造2017

    • 著者名/発表者名
      武野宏之、能田洋平、泉妻英樹、小泉智
    • 学会等名
      量子ビームサイエンスフェスタ
    • 発表場所
      つくば国際会議場(エポカルつくば)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 水晶振動子マイクロバランス法を用いた高分子/クレイブレンドハイドロゲルの高分子-クレイ間相互作用解析2017

    • 著者名/発表者名
      田澤美樹、武野宏之
    • 学会等名
      高分子学会第32回群馬・栃木地区講演会
    • 発表場所
      群馬大学桐生キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 力学的にタフな高分子-クレイブレンドハイドロゲルの力学物性と構造2016

    • 著者名/発表者名
      武野宏之、木村有里
    • 学会等名
      2015年度量子ビームサイエンスフェスタ
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] クレイ-高分子ブレンドハイドロゲルの局所構造2016

    • 著者名/発表者名
      武野 宏之、能田 洋平、泉妻 秀樹、小泉 智
    • 学会等名
      第65回高分子学会討論会
    • 発表場所
      神奈川大学横浜キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分子-クレイブレンドハイドロゲルの構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      武野宏之、 工藤佳宏
    • 学会等名
      茨城県中性子利用促進研究会 平成 28 年度 小角散乱分科会
    • 発表場所
      エッサム神田ホール1号館
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子/クレイブレンドハイドロゲルの力学物性と構造2015

    • 著者名/発表者名
      武野宏之、木村有里、佐藤尋紀
    • 学会等名
      第64回高分子学会討論会
    • 発表場所
      東北大学 川内キャンパス
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] クレイ-高分子ブレンドハイドロゲルの中性子散乱挙動2015

    • 著者名/発表者名
      武野宏之、 工藤佳宏
    • 学会等名
      茨城県中性子利用促進研究会 平成 27 年度第1 回小角散乱分科会
    • 発表場所
      研究社英語センター、 東京都神楽坂
    • 年月日
      2015-07-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 自己支持性を有するハイドロゲル及びその製造方法2017

    • 発明者名
      武野宏之、永井詩織里、中村亜理沙
    • 権利者名
      群馬大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-214002
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 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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