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ブロック共重合体の自己集合を基盤とする動的光応答性イオンゲルの創製

研究課題

研究課題/領域番号 17J00756
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 構造・機能材料
研究機関横浜国立大学

研究代表者

玉手 亮多  横浜国立大学, 工学研究院, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードイオン液体 / ブロック共重合体 / イオンゲル / 光応答性 / アントラセン / アゾベンゼン / 自己修復 / 光修復 / 光二量化
研究実績の概要

本研究では光に誘起されて化学結合を形成する部位をイオン液体(IL)中でブロック共重合体が形成する自己集合構造に導入し、応用上重要となる「不揮発性」、「成型性」という特性に加え「強靭性」、「光治癒性」などの優れた力学特性を併せ持つイオンゲルを創製することを目的とする。
本年度は、昨年度報告した光二量化官能基を利用したイオンゲルの光パターニングの研究から発展し、光二量化官能基であるアントラセンを末端に持つ四分岐poly(ethylene glycol)を合成してILと複合化することで、光二量化部位を動的な化学架橋点とするイオンゲルを創製した。このイオンゲルを切断した後、光照射による破断面での光二量化部位の再形成を利用することで、イオンゲルの光修復が達成できることを報告した(Chem. Commun., 2018)。また本研究課題の知見を発展させ、IL中の高分子ミセル間の水素結合を利用することで、外部刺激に依らず迅速に自己修復するミセル型イオンゲルを見出した(Adv. Mater., 2018)。この結果は室温での迅速な自己修復と高強度性を両立したイオンゲルに関する初めての報告として、新聞・TVなどでも紹介され一般にも広く注目を集めた。更にアゾベンゼンの光異性化を用いたABCトリブロック共重合体イオンゲルの光誘起粘弾性変化に関する報告(Soft Matter, 2018, Front coverに採択)や、イオン液体中でのブロック共重合体の自己集合に関する総説の執筆(PCCP, 2018, Front coverおよびHot articleに採択)も行った。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 3件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Cluster-Micelle Transition of a Thermo- and Photoresponsive ABC Triblock Copolymer in an Ionic Liquid2019

    • 著者名/発表者名
      Saruwatari Aya、Hashimoto Kei、Tamate Ryota、Usui Ryoji、Kokubo Hisashi、Watanabe Masayoshi
    • 雑誌名

      Australian Journal of Chemistry

      巻: 72 号: 2 ページ: 155-155

    • DOI

      10.1071/ch18349

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Viscoelastic change of block copolymer ion gels in a photo-switchable azobenzene ionic liquid triggered by light2019

    • 著者名/発表者名
      Wang Caihong、Hashimoto Kei、Tamate Ryota、Kokubo Hisashi、Morishima Ken、Li Xiang、Shibayama Mitsuhiro、Lu Fengniu、Nakanishi Takashi、Watanabe Masayoshi
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 55 号: 12 ページ: 1710-1713

    • DOI

      10.1039/c8cc08203k

    • NAID

      120006716390

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Precisely Tunable Sol-Gel Transition Temperature by Blending Thermoresponsive ABC Triblock Terpolymers2018

    • 著者名/発表者名
      Onoda Michika、Ueki Takeshi、Tamate Ryota、Akimoto Aya M.、Hall Cecilia C.、Lodge Timothy P.、Yoshida Ryo
    • 雑誌名

      ACS Macro Letters

      巻: 7 号: 8 ページ: 950-955

    • DOI

      10.1021/acsmacrolett.8b00477

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Self-Healing Micellar Ion Gels Based on Multiple Hydrogen Bonding2018

    • 著者名/発表者名
      Tamate Ryota、Hashimoto Kei、Horii Tatsuhiro、Hirasawa Manabu、Li Xiang、Shibayama Mitsuhiro、Watanabe Masayoshi
    • 雑誌名

      Advanced Materials

      巻: 30 号: 36 ページ: 1802792-1802792

    • DOI

      10.1002/adma.201802792

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Block copolymer self-assembly in ionic liquids2018

    • 著者名/発表者名
      Tamate Ryota、Hashimoto Kei、Ueki Takeshi、Watanabe Masayoshi
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 20 号: 39 ページ: 25123-25139

    • DOI

      10.1039/c8cp04173c

    • NAID

      120006545139

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photo/thermoresponsive ABC triblock copolymer-based ion gels: photoinduced structural transitions2018

    • 著者名/発表者名
      Tamate Ryota、Usui Ryoji、Hashimoto Kei、Kitazawa Yuzo、Kokubo Hisashi、Watanabe Masayoshi
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 14 号: 45 ページ: 9088-9095

    • DOI

      10.1039/c8sm01578c

    • NAID

      120006545138

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photohealable ion gels based on the reversible dimerisation of anthracene2018

    • 著者名/発表者名
      Saruwatari Aya、Tamate Ryota、Kokubo Hisashi、Watanabe Masayoshi
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 54 号: 95 ページ: 13371-13374

    • DOI

      10.1039/c8cc07775d

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemomechanical Motion of a Self-Oscillating Gel in a Protic Ionic Liquid2018

    • 著者名/発表者名
      Masuda Tsukuru、Ueki Takeshi、Tamate Ryota、Matsukawa Ko、Yoshida Ryo
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 57 号: 51 ページ: 16693-16697

    • DOI

      10.1002/anie.201809413

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 光二量化反応を利用した光応答性高分子ゲル2018

    • 著者名/発表者名
      玉手亮多
    • 雑誌名

      光化学

      巻: 49 ページ: 167-170

    • NAID

      40021760404

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 動的ハイドロゲルの創製と三次元細胞培養への応用2018

    • 著者名/発表者名
      玉手亮多、上木岳士、秋元文、吉田亮
    • 雑誌名

      MATERIAL STAGE

      巻: 18 ページ: 501-506

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] イオン液体とイオン伝導性高分子膜2018

    • 著者名/発表者名
      玉手亮多、橋本慧、堀井辰衛、渡邉正義
    • 雑誌名

      膜

      巻: 43 ページ: 93-100

    • NAID

      130007378558

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Photocurable ABA triblock copolymer-based ion gels utilizing photodimerization of coumarin2018

    • 著者名/発表者名
      Tamate Ryota、Ueki Takeshi、Akimoto Aya Mizutani、Yoshida Ryo、Oyama Toshiyuki、Kokubo Hisashi、Watanabe Masayoshi
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 8 号: 7 ページ: 3418-3422

    • DOI

      10.1039/c7ra13181j

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Controlled Sol-Gel Transitions of a Thermoresponsive Polymer in a Photoswitchable Azobenzene Ionic Liquid as a Molecular Trigger2017

    • 著者名/発表者名
      Wang Caihong、Hashimoto Kei、Tamate Ryota、Kokubo Hisashi、Watanabe Masayoshi
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 57 号: 1 ページ: 227-230

    • DOI

      10.1002/anie.201710288

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Physicochemical Characterization of a Photoinduced Sol?Gel Transition of an Azobenzene-Containing ABA Triblock Copolymer/Ionic Liquid System2017

    • 著者名/発表者名
      Ma Xiaofeng、Usui Ryoji、Kitazawa Yuzo、Tamate Ryota、Kokubo Hisashi、Watanabe Masayoshi
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 50 号: 17 ページ: 6788-6795

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.7b01538

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 水素結合を利用した自己修復性ミセル型イオンゲルの創製と高分子ゲル電解質への応用2019

    • 著者名/発表者名
      玉手亮多、橋本慧、堀井辰衛、Xiang Li、柴山充弘、渡邉正義
    • 学会等名
      第30回高分子ゲル研究討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Self-healing micellar ion gels via multiple hydrogen bonding2018

    • 著者名/発表者名
      Ryota Tamate, Kei Hashimoto, Tatsuhiro Horii, Masayoshi Watanabe
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 水素結合を利用した自己修復性ミセル型イオンゲルの創製と高分子ゲル電解質への応用2018

    • 著者名/発表者名
      玉手亮多、橋本慧、堀井辰衛、Xiang Li、柴山充弘、渡邉正義
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] elf-healing polymer electrolytes containing ionic liquid via multiple hydrogen bonding2018

    • 著者名/発表者名
      Ryota Tamate, Kei Hashimoto, Tatsuhiro Horii, Masayoshi Watanabe
    • 学会等名
      16th International Symposium on Polymer Electrolytes (ISPE-16)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Self-Healing Micellar Ion Gels Based on Multiple Hydrogen Bonding2018

    • 著者名/発表者名
      Ryota Tamate, Kei Hashimoto, Tatsuhiro Horii, Manabu Hirasawa, Xiang Li, Mitsuhiro Shibayama, Masayoshi Watanabe
    • 学会等名
      12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] イオン液体中での超分子相互作用を利用した自己修復性ソフトマテリアル2018

    • 著者名/発表者名
      玉手亮多、橋本慧、渡邉正義
    • 学会等名
      第27回インテリジェント材料・システムシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ブロック共重合体ミセルのジャミングとミセル間水素結合を利用した自己修復性イオンゲル2018

    • 著者名/発表者名
      玉手亮多、橋本慧、渡邉正義
    • 学会等名
      第29回高分子ゲル研究討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ABAトリブロックコポリマーからなる光・温度応答性イオンゲルの創製と光パターニングへの応用2017

    • 著者名/発表者名
      玉手亮多、上木岳士、秋元文、吉田亮、小久保尚、渡邉正義
    • 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] 水素結合を利用した自己修復性イオンゲルの創製2017

    • 著者名/発表者名
      玉手亮多、橋本慧、渡邉正義
    • 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] ABAトリブロックコポリマーからなる光・温度応答性イオンゲルの創製と光パターニングへの応用2017

    • 著者名/発表者名
      玉手亮多、上木岳士、秋元文、吉田亮、小久保尚、渡邉正義
    • 学会等名
      第8回イオン液体討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 水素結合を用いた自己修復性イオンゲルの創製2017

    • 著者名/発表者名
      玉手亮多、橋本慧、渡邉正義
    • 学会等名
      第8回イオン液体討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ブロック共重合体ミセルのジャミングとミセル間水素結合を利用した自己修復性イオンゲル2017

    • 著者名/発表者名
      玉手亮多、橋本慧、渡邉正義
    • 学会等名
      第27回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] ブロック共重合体の構造設計と応用展開 「第16章 ブロック共重合体の時空間構造化によるバイオミメティクス材料」2018

    • 著者名/発表者名
      上木岳士、小野田実真、玉手亮多、吉田亮
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      株式会社シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 刺激応答性高分子ハンドブック 応用編 第1章 第2節 イオン液体を溶媒とする温度/光応答性高分子材料」2018

    • 著者名/発表者名
      橋本慧, 玉手亮多, 渡邉正義
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      株式会社エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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