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生体を模倣した折りたたみ構造の導入によるポリマーの機械特性強化への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 18K19105
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分35:高分子、有機材料およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

吉江 尚子  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (20224678)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード高分子材料物性 / 生体模倣 / 強靭化 / 動的結合 / 架橋ポリマー / 分子内架橋 / 機械特性 / 筋肉
研究成果の概要

自然にヒントを得た高靱性化のための普遍的な方法論構築を目的として、筋タンパク等の構造上の特徴である折りたたみ構造を模倣して、多数の分子内物理架橋点を合成高分子材料に導入し、分子内物理架橋が力学特性に及ぼす効果の検証を行った。具体的には、ブロック共重合体型の熱可塑性エラストマーに強固な水素結合を形成する官能基を導入し、分子内架橋点を誘導した上で、その力学特性を一軸伸長試験により評価することを通じて、分子内折りたたみ構造が架橋高分子の力学特性を向上に寄与することを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、分子内折りたたみ構造の導入が、高分子材料の新たな力学特性向上手段となり得ることを示す先駆的な知見が得られた。高分子の三次元網目からなる架橋高分子は産業上重要な材料であり、その力学的信頼性の向上は常に重要な課題である。今後、より多様な高分子種・結合種を用いた折りたたみ構造を実現・検証することで、優れた力学機能を有する材料の開発につながると期待される。

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

    (3件)

すべて 2021 2018

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] 水素結合の集約による分子内折りたたみを有する熱可塑性エラストマーの力学特性2021

    • 著者名/発表者名
      兼村 夏姫, 中川 慎太郎, 吉江 尚子
    • 学会等名
      第70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] 筋タンパクにヒントを得た局所的折りたたみ構造を有する熱可塑性エラストマーの合成および物性2018

    • 著者名/発表者名
      中川 慎太郎, 吉江 尚子
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 筋タンパク質にヒントを得た折りたたみ構造を有する熱可塑性エラストマーの創製2018

    • 著者名/発表者名
      中川 慎太郎, 吉江 尚子
    • 学会等名
      平成30年度 繊維学会秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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