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プロープ顕微鏡と時空間分解蛍光測定の融合:水/高分子固体界面のダイナミクス計測

研究課題

研究課題/領域番号 17034050
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関九州大学

研究代表者

田中 敬二  九州大学, 大学院工学研究院, 助教授 (20325509)

研究分担者 長村 利彦  九州大学, 大学院工学研究院, 教授 (90117200)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
2006年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2005年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード表面・界面 / 階層的ダイナミクス / ポリメタクリル酸メチル / 中性子反射率測定 / 表面粘弾性顕微鏡 / 時空間分解蛍光測定 / 貧溶媒 / 膨潤 / 高分子 / プローブ顕微鏡
研究概要

本研究では、走査プローブ顕微鏡技術とパルスレーザー計測技術を融合することで、水と接触した高分子界面のダイナミクスを高い時空間分解能で明らかにすることを目標としてきた。本年度は、中性子反射率(NR)測定および走査フォース顕微鏡測定を用いて、種々の貧溶媒と接したポリメタクリル酸メチル(PMMA)界面の構造と力学物性を深さの関数として明らかにした。
NR測定に基づき種々の貧溶媒との界面におけるPMMAの構造を評価することに成功した。液体と接触することで高分子固体の表面(界面)がどの程度の厚みで膨潤し、また、高分子の密度変化がどのような関数で表現できるかを明らかにした。
液中フォースカーブ測定に基づき、種々の貧溶媒と接触したPMMA界面の弾性率を評価することに成功した。その結果、弾性率は膜の膨潤状態に依存することが明らかとなった。液体分子によって可塑化した界面の厚みはNR測定の結果とよく対応していた。
エステル交換反応をもちいて蛍光色素でラベルしたPMMAを合成した。パルスレーザーとストリークカメラを用いた時間・空間分解蛍光測定システムを構築し、表面にのみ蛍光プローブ層を導入した試料を用いた水中蛍光寿命測定について検討した。その結果、貧溶媒と接触したPMMA界面では、空気界面と比較して、比較的小さなスケールの分子運動も速くなることが明らかとなった。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (11件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Substrate Effect on Mechanical Relaxation of Polystyrene in Ultrathin Films2007

    • 著者名/発表者名
      K.Akabori, K.Tanaka, A.Takahara, T.Kajiyama, T.Nagamura
    • 雑誌名

      Eur. Phys. J. Special Topics 141

      ページ: 173-180

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Comparison of Interdiffusion Behavior between Cyclic and Linear Polystyrenes with High Molecular Weights2006

    • 著者名/発表者名
      D.Kawaguchi, K.Masuoka, A.Takano, K.Tanaka, T.Nagamura, N.Torikai, R.M.Dalgliesh, S.Langridge, Y.Matsushita
    • 雑誌名

      Macromolecules 39

      ページ: 5180-5182

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 束縛場における高分子のガラス転移2006

    • 著者名/発表者名
      田中敬二
    • 雑誌名

      高分子論文集 63

      ページ: 539-547

    • NAID

      10019295961

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Time- and Space-resolved Fluorescence Study on Interfacial Mobility of Polymers2006

    • 著者名/発表者名
      K.Tanaka, Y.Tsuchimura, K.Akabori, F.Ito, T.Nagamura
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. 89

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Study of the Glass Transition Temperature of Polymer Surface by Coarse-grained Molecular Dynamics Simulation2006

    • 著者名/発表者名
      H.Morita, K.Tanaka, T.Kajiyama, T.Nishi, M.Doi
    • 雑誌名

      Macromolecules 39

      ページ: 6233-6237

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Relation between the Adhesion Strength and Interfacial Width for Symmetric Polystyrene Bilayers2006

    • 著者名/発表者名
      K.Akabori, D.Baba, K.Koguchi, K.Tanaka, T.Nagamura
    • 雑誌名

      J. Polym. Sci. B : Polym. Phys. 44

      ページ: 3598-360

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Spontaneously Formed Hydrophilic Surfaces by Segregation of Block Copolymers with Water-Soluble Blocks2005

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama et al.
    • 雑誌名

      Macromolecules 38・12

      ページ: 5180-5189

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Super Liquid Repellent Surfaces Prepared by Colloidal Silica Nano-Particles Covered with Fluoroalkyl Groups2005

    • 著者名/発表者名
      Hikita et al.
    • 雑誌名

      Langmuir 21・16

      ページ: 7299-7302

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Molecular Motion in Ultrathin Polystyrene Films : Dynamic Mechanical Analysis of Surface and Interfacial Effects2005

    • 著者名/発表者名
      Akabori et al.
    • 雑誌名

      Macromolecules 38・23

      ページ: 9735-9741

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] フッ素-シリカハイブリッドコーティングによる透明超撥水表面の形成2005

    • 著者名/発表者名
      疋田真也 他
    • 雑誌名

      表面科学 26・9

      ページ: 559-563

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 走査プローブ顕微鏡による(ポリプロピレン/エラストマー粒子)系ブレンド界面の評価2005

    • 著者名/発表者名
      中原重樹 他
    • 雑誌名

      高分子論文集 62・9

      ページ: 432-434

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] 20章 表面の高分子鎖ダイナミクス評価 (機能物質め集積膜と応用展開)(関 隆広監修)2006

    • 著者名/発表者名
      田中敬二
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] デンドリティック高分子(第3編 4章 表面)2005

    • 著者名/発表者名
      田中敬二, 長村利彦
    • 総ページ数
      18
    • 出版者
      NTS
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2018-03-28  

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