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疑似一次元異方性膜を目指した液晶性超高分子多糖類のミクロン配向制御

研究課題

研究課題/領域番号 18J11881
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
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

JOSHI Gargi  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2019年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワードself-assembly / polysaccharides / liquid crystals / evaporative interface / orientation / Self-assembly / hydrogels
研究実績の概要

The method of fabrication of uniaxially oriented 3-D membranous structures, by evaporating liquid crystalline (LC) polysaccharide solutions from a limited space of 1 mm, had been established. The polysaccharides, xanthan gum and sacran, having high molecular weight and lyotropic LC properties, accumulate at a position, as a nucleus for a thin membrane that subsequently bridges the two substrates and grows with the descending air-LC interface. The role of the LC state and its shape that guides the bridging deposition of the polysaccharide was further examined and the associated rheological characteristics were explored. An aqueous solution of cyanobacterial exopolysaccharide, sacran (a), consisting of rod-shaped LC units deposit to form a 1 mm wide membrane by bridging the gap. In contrast, the solution of another sacran obtained by bulk extraction, sacran (b), containing rod- and platelet-shaped LC units, could bridge an extraordinary thicker gap between the substrates of the drying cell. Strong interactions at the drying air-LC interface help the platelet-shaped units to unequivocally align with the rod-shaped units. The physical insights in this work reinstate the use of LC biopolymers to prepare long-range ordered structures without the use of complicated setup/instruments. Also, it affords a direct indication towards the role of structural units occurring in nature under a perpetually drying environment. This work was recognized and awarded with the Best Poster Award at the Okinawa Colloids International conference.

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of Evaporation Rate on Meniscus Splitting with Formation of Vertical Polysaccharide Membranes2019

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Okeyoshi, Miki Yamashita, Tadashi Sakaguchi, Kulisara Budpud, Gargi Joshi, Tatsuo Kaneko
    • 雑誌名

      Advanced Materials Interfaces

      巻: 6 号: 17 ページ: 1900855-1900855

    • DOI

      10.1002/admi.201900855

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Micro-deposition control of polysaccharides on evaporative air-LC interface to design quickly swelling hydrogels2019

    • 著者名/発表者名
      Gargi Joshi, Kosuke Okeyoshi, Tetsu Mitsumata, Tatsuo Kaneko
    • 雑誌名

      Journal of Colloid and Interface Science

      巻: 546 ページ: 184-191

    • DOI

      10.1016/j.jcis.2019.03.062

    • 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] Micelle-mediated self-assembly of microfibers bridging millimeter-scale gap to form three-dimensional-ordered polysaccharide membranes2018

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Okeyoshi, Takeshi Shinhama, Kulisara Budpud, Gargi Joshi, Maiko K. Okajima, Tatsuo Kaneko
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 34 号: 46 ページ: 13965-13970

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.8b03116

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Deposition control of LC polysaccharide at evaporative interface to design quickly swelling oriented hydrogels2019

    • 著者名/発表者名
      Gargi Joshi, Kosuke Okeyoshi, Tetsu Mitsumata, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      2019 MRS Spring Meeting & Exhibit
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Controlling the oriented deposition of LC polysaccharide at evaporative interface in confined geometry2019

    • 著者名/発表者名
      Gargi Joshi, Kosuke Okeyoshi, Tetsu Mitsumata, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      Chemistry, Physics and Biology of Colloids and Interfaces
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deposition control of LC polysaccharide on evaporative interface and designing its oriented hydrogels2019

    • 著者名/発表者名
      Gargi Joshi, Kosuke Okeyoshi, Tetsu Mitsumata, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      68th Symposium on Macromolecules
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Self-assembly and deposition control of LC polysaccharide at evaporative interface2019

    • 著者名/発表者名
      Gargi Joshi, Kosuke Okeyoshi, Tetsu Mitsumata, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      Okinawa Colloids
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Self-assembly of polysaccharide LC domains over millimeter-scale during evaporation and their anisotropically swelling hydrogels2019

    • 著者名/発表者名
      Gargi Joshi, Kosuke Okeyoshi, Tetsu Mitsumata, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      2019 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Drying induced self-assembly of megamolecular polysaccharides from planar versus linear air-LC interfaces2019

    • 著者名/発表者名
      Gargi Joshi, Kosuke Okeyoshi, Maiko K. Okajima, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      Japan-India Symposium on Advanced Science
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Evaporation induced self-assembly of megamolecular polysaccharide through planar and linear air-LC interfaces2018

    • 著者名/発表者名
      Gargi Joshi, Kosuke Okeyoshi, Maiko K. Okajima, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      First International Conference on 4D Materials and Systems
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Planar versus linear air-LC interfcaes for drying induced self-assembly of megamolecular polysaccharide2018

    • 著者名/発表者名
      Gargi Joshi, Kosuke Okeyoshi, Maiko K. Okajima, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      The 10th International Conference of Modification, Degradation and Stabilization of Polymers
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Self-assembled deposits of LC polysaccharide obtained in confined space by manipulating temperature and concentration2018

    • 著者名/発表者名
      Gargi Joshi, Kosuke Okeyoshi, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      67th Symposium on Macromolecules
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://www.jaist.ac.jp/english/whatsnew/awards/2019/11/18-1.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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