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無機ナノチューブ分子秩序の刺激応答に立脚した環境応答性機能素材の創製

研究課題

研究課題/領域番号 18K05252
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分35020:高分子材料関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

敷中 一洋  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (00507189)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020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)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードナノチューブ / 刺激応答素材 / ゲル / 液晶 / 刺激応答性素材
研究成果の概要

本研究では、ナノチューブ状円筒状無機高分子イモゴライトによる秩序構造を含有したゲル(イモゴライトゲル)を元とする多元刺激応答性素材の開発を目的とした。
研究成果として、第一に熱や交流電場の印加によるイモゴライトゲルの粘度・複屈折の変化を確認し、多元刺激応答性素材としての用途可能性を見出した。第二に平行平板内で配向構造を持つイモゴライトゲルを作成した。第三にイモゴライトの交流電場による複屈折変化がイモゴライトのゲル化・配向構造化により高速化することを見出し、液晶素材としての用途可能性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

得られた研究成果はイモゴライトなどのナノチューブを元とした刺激応答性素材の開発に向けた基礎的知見となると考えられる。研究成果に関連した論文・図書の出版や特許出願を実施しており、今後液晶セルとしての部材化技術の最適化に向けた取り組みなどを通じ、本研究で発見した現象の用途展開に向けた開発が発展していくと期待される。しいては環境や使用状況を学習し、形状・機能を変化する材料が創出でき、新規材料科学分野の創製や産業革新に資すると期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Phase Behavior, Ionic Conductivity, and Current-Voltage Response of Imogolite Gel Swelled in Ionic Liquid2021

    • 著者名/発表者名
      Shikinaka Kazuhiro、Koike Honami、Tominaga Yoichi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 50 号: 2 ページ: 217-219

    • DOI

      10.1246/cl.200711

    • NAID

      130007986342

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stimuli-Responsive Colloidal Assembly Consisting of Imogolite, Inorganic Nanotube2020

    • 著者名/発表者名
      Shikinaka Kazuhiro
    • 雑誌名

      Journal of Fiber Science and Technology

      巻: 76 号: 1 ページ: 1-22

    • DOI

      10.2115/fiberst.2020-0004

    • NAID

      130007789676

    • ISSN
      2189-7654
    • 年月日
      2020-01-15
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accelerating the electrical response of solvent-dispersed imogolite nanotubes through structural organisation2020

    • 著者名/発表者名
      Shikinaka K.
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 10 号: 16 ページ: 9579-9581

    • DOI

      10.1039/d0ra01092h

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ULTRASONIC VELOCITY MEASUREMENT IN IMOGOLITE-BASED COLLOIDAL SOLUTION AND THIXOTROPIC HYDROGEL2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Shikinakaa, Wei Qiu, Neisei Hayashi, Yosuke Mizuno, and Kentaro Nakamura
    • 雑誌名

      Clay Science

      巻: 23 号: 1 ページ: 15-18

    • DOI

      10.11362/jcssjclayscience.23.1_15

    • NAID

      130007625038

    • ISSN
      0009-8574, 2186-3555
    • 年月日
      2019-03-31
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 細胞骨格構造に倣った剛直円筒状無機高分子による機能材料の創製2018

    • 著者名/発表者名
      敷中一洋
    • 雑誌名

      高分子論文集

      巻: 75 号: 5 ページ: 387-395

    • DOI

      10.1295/koron.2018-0004

    • NAID

      130007487546

    • ISSN
      0386-2186, 1881-5685
    • 年月日
      2018-09-25
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 円筒状無機高分子「イモゴライト」分散液における電場応答挙動2020

    • 著者名/発表者名
      敷中一洋
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Stimuli-responsive colloidal assembly consisting of imogolite, cylindrical clay2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Shikinaka
    • 学会等名
      EUROCLAY2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 円筒状無機高分子イモゴライトによるコロイドの電場応答性2019

    • 著者名/発表者名
      敷中 一洋
    • 学会等名
      第38 回無機高分子研究討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Thixotropic Gel Electrolyte Consisting of Imogolite and Ionic Liquid2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Shikinaka, Yoichi Tominaga
    • 学会等名
      第 1 回4Dマテリアル・システムに関する国際会議
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 個人開設HP

    • URL

      https://kazuhiro-shikinaka.jimdo.com/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 液晶セル2019

    • 発明者名
      敷中一洋
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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