| 研究課題/領域番号 |
16K05914
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
古賀 毅 京都大学, 工学研究科, 教授 (80303866)
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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 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | ゲル / 高強度 / 高延性 / 環動ゲル / テトラＰＥＧゲル / ダブルネットワークゲル / 組み替え網目理論 / 分子動力学シミュレーション / シミュレーション / ナノコンポジットゲル / 理論 / 力学物性 / 高延伸性 / テトラPEGゲル / 犠牲結合 / 溶媒透過性 / 計算機シミュレーション |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，組み替えネットワーク理論と分子動力学シミュレーション法を用いて，高強度・高延伸性を示す高性能ゲルの特徴的な物性を生み出している分子論的メカニズムを研究した．
（１）環動ゲルが示す特徴的な力学挙動と溶媒透過性を，分子動力学シミュレーションにより再現し，その分子論的機構の解明した．（２）テトラPEGゲルの構造と力学物性に関する研究を行い，ネットワーク構造と力学物性の相関の分子機構を解明した．（３）分子動力学シミュレーションを用いて，剛直な高分子から成るネットワークと柔軟な高分子からなるネットワークが相互貫入型したダブルネットワークを作成し，犠牲結合による高性能化の分子機構を解明した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ゲルのネットワーク構造と弾性の関係についての研究は，高分子研究の黎明期からの歴史があり，多くの理論的アイデアが提案されてきたが，絡み合いや架橋点のゆらぎの効果などを理論的に精密に考慮するのは困難であった．本研究ではネットワーク構造と弾性に関する多くの知見が得られ，その基礎的な理解が大きく前進したので，その学術的意義は大きいと考えられる．
また，高分子ゲルの高性能化は様々な手法を用いて試行錯誤的に行われてきたが，本研究により高性能化の分子機構が解明されたので，これを基礎として新規高性能ゲルを分子レベルから設計する設計指針の構築が可能となると考えられるので，大きな社会的意義がある．
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