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応力発光ナノファイバーシートの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K14076
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関東京工業大学

研究代表者

大塚 英幸  東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (00293051)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード高分子・繊維材料 / 高分子反応 / 力学応答性高分子 / ナノファイバー / 応力発光
研究成果の概要

本研究では、力学的刺激により発光する「応力発光特性」をもつテトラアリールスクシノニトリル骨格を導入した応力発光ナノファイバーの開発を指向して、応力発光に適用可能なテトラアリールスクシノニトリル骨格含有高分子を合成を検討した。具体的には、テトラアリールスクシノニトリル骨格を有するジオール誘導体を出発原料の一つとして、ソフトセグメントとハードセグメントの比率が異なるいくつかのセグメント化ポリウレタンを合成した。得られたポリウレタンは応力発光特性が確認された。また、エレクトロスピニング法を利用して、テトラアリールスクシノニトリル骨格含ポリウレタンのナノファイバー作成を試み、最適化の条件を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今後、詳細な評価が必要ではあるが、今回の研究を通して、応力発光ナノファイバーに関する研究の基盤を構築できた。ナノファイバーシートの応力発光特性を系統的に解析することで、新しい機能性ナノファイバーシートを作製するという材料化学的な視点のみならず、未解明な点が多く存在しているメカノケミストリーの視点からも、力学的刺激と化学反応の相関関係の解明に寄与でき、新しいサイエンスの領域を構築することができると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 10件、 招待講演 14件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Tetraarylsuccinonitriles as mechanochromophores to generate highly stable luminescent carbon-centered radicals2017

    • 著者名/発表者名
      Sumi Toshikazu、Goseki Raita、Otsuka Hideyuki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 53 号: 87 ページ: 11885-11888

    • DOI

      10.1039/c7cc06913h

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 動的な炭素-炭素結合を利用した高分子新素材を目指して2016

    • 著者名/発表者名
      大塚英幸, 後関頼太
    • 雑誌名

      繊維学会誌

      巻: 72 ページ: 332-332

    • NAID

      130005164557

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Design of Mechanochromic Polymers Based on Dynamic Covalent Chemistry2018

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Otsuka
    • 学会等名
      New Frontiers of Supramolecular Chemistry in Non-equilibrium Systems
    • 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] 動的共有結合化学に基づく自己修復性高分子およびメカノクロミック高分子の設計2018

    • 著者名/発表者名
      大塚英幸
    • 学会等名
      第11回日本化学連合シンポジウム -生体のように働き・自己修復する材料の設計と実用化-
    • 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] ジアリールビベンゾフラノン含有ナノファイバーの作製とメカノクロミック特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      古川茂樹、後関頼太、松本英俊、大塚英幸
    • 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] Self-healing and Mechanochromic Polymers Based on Dynamic C-C Covalent Chemistry2017

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Otsuka, Keiichi Imato, Raita Goseki
    • 学会等名
      International Symposium on Pure & Applied Chemistry 2017 (ISPAC 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] Self-healing and Mechanochromic Polymers with Dynamic Covalent Bonds2017

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Otsuka, Takahiro Kosuge, Akira Takahashi, Raita Goseki
    • 学会等名
      6th International Conference on Self-Healing Materials (ICSHM 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] Autonomously Healable Tetraarylsuccinonitrile Mechanochromophores and Their Application to Mechanochromic Segmented Polyurethane Elastomers2017

    • 著者名/発表者名
      Marina Nukui, Toshikazu Sumi, Raita Goseki, Hideyuki Otsuka
    • 学会等名
      6th International Conference on Self-Healing Materials (ICSHM 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamic Covalent Approaches toward Self-healing and Mechanochromic Polymers2017

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Otsuka, Raita Goseki, Daisuke Aoki
    • 学会等名
      Hokkaido University-ImPACT Joint Symposium on Advanced Soft Matter: From Single Molecule to Tough Polymers
    • 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] Synthesis and Mechanochromic Properties of Tetraarylsuccinonitrile-Containing Thermoplastic Elastomers2017

    • 著者名/発表者名
      Marina Nukui, Toshikazu Sumi, Raita Goseki, Hideyuki Otsuka
    • 学会等名
      Hokkaido University-ImPACT Joint Symposium on Advanced Soft Matter: From Single Molecule to Tough Polymers
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional Dynamic Covalent Polymers with Self-healing and Mechanochromic Properties2017

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Otsuka, Akira Takahashi, Keiichi Imato, Raita Goseki
    • 学会等名
      254th ACS National Meeting and Exposition
    • 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] Design of Mechanochromic Polymers Based on Dynamic Covalent Chemistry2017

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Otsuka, Keiichi Imato, Daisuke Aoki, Raita Goseki
    • 学会等名
      The 17th IUPAC International Symposium on MacroMolecular Complexes (MMC-17)
    • 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] 平衡系の共有結合を基盤とするメカノクロミックポリマーの設計2017

    • 著者名/発表者名
      大塚英幸、青木大輔
    • 学会等名
      第2回 ソフトロボット・メカニカル材料シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 着色・発光を示す力学応答性ポリウレタンの合成とクロミズム特性2017

    • 著者名/発表者名
      貫井麻理菜、後関頼太、青木大輔、大塚英幸
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 動的共有結合化学を基盤とするメカノクロミック高分子の設計2017

    • 著者名/発表者名
      大塚英幸
    • 学会等名
      日本ゴム協会東海支部 2017年度セミナー -高分子系自己修復材料の最前線-
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 動的共有結合を利用した自己修復性・力学応答性高分子材料2017

    • 著者名/発表者名
      大塚英幸
    • 学会等名
      16-5ポリマーフロンティア21高機能ゲル・タフポリマーの研究最前線
    • 発表場所
      東工大蔵前会館ロイアルブルーホール(東京都目黒区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 機能発現を指向した動的共有結合ポリマーの設計-メカノクロミックポリマーを中心に-2016

    • 著者名/発表者名
      大塚英幸
    • 学会等名
      第31回茨城地区「若手の会」交流会
    • 発表場所
      つくばセミナーハウス(茨城県つくばみらい市)
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Dynamic Covalent Elastomers with Mechanochromic Properties2016

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Otsuka, Hironori Oka, Raita Goseki
    • 学会等名
      The International Rubber Conference 2016
    • 発表場所
      Kitakyushu International Conference Center, Kitakyushu, Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Mechanochromic behavior of maltiarylethane-based dynamic covalent polymers2016

    • 著者名/発表者名
      Raita Goseki, Toshikazu Sumi, Hideyuki Otsuka
    • 学会等名
      IUPAC International Conference on Advanced Polymeric Materials (IUPAC-PSK40)
    • 発表場所
      International Convention Center Jeju, Jeju, Korea
    • 年月日
      2016-10-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] メカノクロミズムを示すナノファイバーの作製と評価2016

    • 著者名/発表者名
      古川茂樹、後関頼太、松本英俊、大塚英幸
    • 学会等名
      平成28年度繊維学会秋季研究発表会
    • 発表場所
      山形大学米沢キャンパス(山形県米沢市)
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Mechanochromic Polymers with Dynamic Carbon-Carbon Covalent Bonds2016

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Otsuka, Takahiro Kosuge, Hironori Oka, Keiichi Imato, Raita Goeki
    • 学会等名
      International Symposium on Polymer Chemistry (PC2016)
    • 発表場所
      Changchun, China
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 動的共有結合化学が拓く自己修復性および力学応答性高分子デザイン2016

    • 著者名/発表者名
      大塚英幸
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場・展示場(兵庫県神戸市中央区)
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子の応力可視化に関する最新動向とメカノクロミックポリマー開発の新展開2016

    • 著者名/発表者名
      大塚英幸
    • 学会等名
      第105回有機デバイス研究会「最先端高分子材料と応用」
    • 発表場所
      静岡大学浜松キャンパス(静岡県浜松市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 平衡系の共有結合を有する自己修復性および力学応答性ポリマー2016

    • 著者名/発表者名
      大塚英幸
    • 学会等名
      高分子加工技術研究会第85例会
    • 発表場所
      名古屋工業大学鶴舞キャンパス(名古屋市昭和区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 大塚研究室ホームページ

    • URL

      http://www.op.titech.ac.jp/polymer/lab/otsuka/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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