| 研究課題/領域番号 |
19F19063
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 外国 |
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| 審査区分 |
小区分26030:複合材料および界面関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
石田 康博 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, チームリーダー (20343113)
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| 研究分担者 |
ANNAMALAI PRATHAP 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2019-07-24 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2021年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2020年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2019年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
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| キーワード | ヒドロゲル / キラリティ / 無機ナノシート / 磁場配向 / レオロジー / 超分子ゲル / ナノコロイド / 異方性 / 構造色 / 複合ソフトマテリアル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、磁場配向したセルロースナノ結晶を機能性超分子ゲルに埋め込むことにより、巨大な 圧電効果を示すソフトマテリアルの開発を目指す。非対称な巨視的配向構造を持つ弾性体がもし手に入れば、その弾性変形により大きな分極が生じる(圧電効果)ことが、理論的に予測されている。この予測を実験的に証明する上で、磁場配向したセルロースナノ結晶を埋め込んだゲルは、非対称性・配向性・弾性を兼ね備えた理想材料となりうる。これまで利用価値のなかった微弱な力学エネルギーを電気エネルギーに変換する、革新的なエネルギー変換材料となることが期待される。
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| 研究実績の概要 |
一昨年度および昨年度に開発した、キラルな内部構造を持つヒドロゲルの構造ならびに機能を総括的に精査した。小角X線散乱、偏光顕微鏡、共焦点顕微鏡を用いた構造解析を行ったところ、このヒドロゲルの内部には、磁場配向性向きナノシートが風車状に配向していることが明らかとなった。また、大振幅振動せん断測定解析システムを用いて、時計回りのせん断、反時計回りのせん断を印加し、力学的な応答を調べたところ、せん断の方向に応じてヒドロゲルは顕著に異なる弾性率を示し、力学的な非対称性を有することが明らかとなった。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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