| 研究課題/領域番号 |
16K05906
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
高分子・繊維材料
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
笹沼 裕二 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (30205877)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 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 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 環境調和高分子 / コンホメーション特性 / 構造・物性相関 / 回転異性状態の統計力学 / 周期境界条件の分子軌道法 / 分子間相互作用エネルギー / 結晶弾性率 / NMR / 構造・物性・機能相関 / 分子間交互作用エネルギー / 回転性状態の統計力学 / コンホメーション / 高分子結晶 / 分子軌道法計算 |
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| 研究成果の概要 |
生分解性ポリマー、炭酸ガスを原料とするポリマー、植物由来の原料から合成されるポリマーについて、モデル化合物を用いた分子軌道法計算とNMR実験、および高分子鎖の回転異性状態法の統計力学計算でコンホメーション特性と構造―物性－機能相関を明らかにした。周期境界条件の密度汎関数法計算を高分子結晶に応用し、構造最適化、分子間相互作用と結晶弾性率の定量的な評価を可能にし、結晶構造と熱的性質および力学物性との関係を解明した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
学術的意義：量子力学と統計力学・熱力学を融合させた高分子の構造解析と物性評価の方法を確立し、それをグリーンポリマーに適用し高分子の構造－物性相関を解明した。換言すると、シュレディンガー方程式から様々な状態にあるポリマーの構造と物性を予測する理論的な方法論を構築した。
社会的意義：ほぼすべての環境に優しいポリマーのコンホメーション特性と基礎物性、ポリマーが実際に使われる固体状態の諸物性の発現機構を構造との関係で解明した。地球温暖化やプラスチックの海洋汚染の対策の一つとして、どのポリマーをどの様にどの環境で利用すべきかの情報を社会に提供できる。
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