| 研究課題/領域番号 |
19H02770
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分35020:高分子材料関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
戸木田 雅利 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30301170)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
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| キーワード | 液晶性高分子 / エラストマー / ブロック共重合体 / 液晶エラストマー / 液晶ブロック共重合体 / モノドメイン / ミクロ相分離 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
高齢化社会では握力が低下した人の指先の動きなど多種多様な人体の動作を支援する細やかかつしなやかに動作する機器の需要が見込まれています．このような機器への応用を視野に活発に研究されている材料の１つにモノドメイン液晶エラストマー(MDLCE)があります．MDLCEは，液晶⇔液体相転移に伴う高分子鎖の形態変化によって試料形状が液晶配向方向に大きく変化します．ところが，今のところ，液晶性高分子に普遍的に適用可能なMDLCEの調製法は見当たりません．本研究は液晶⇔液体相転移で一方向に可逆に伸縮するMDLCEを既存の液晶性高分子を用いて調製する新しい方法を確立します．
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は液晶性高分子に普遍的に適用可能なMDLCEの調製法と設計指針の確立である．非晶セグメントが結合した液晶性高分子からなるLCBCPをミクロ相分離させ，非晶セグメントに架橋を施す．この手法では液晶性高分子に架橋可能な非晶鎖を結合してミクロ相分離させ，その構造を配向させることでMDLCEが簡便に調製できる．架橋は非晶部にのみ施されるので液晶構造に欠陥が生じることはない．上記の簡便な方法で調製されるBBx-BrAy-CLが，降温に伴い可逆に伸縮，張力を生じるMDLCPとなることを確認した．伸縮は1.4倍，張力は200 kPaであり，それぞれヒトの筋肉と心筋に匹敵するものであった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高齢化社会では多種多様な人体の動作を支援する細やかかつしなやかに動作する機器の需要が見込まれ，その機械要素として，外部刺激で形状がコントロールできる材料が注目を浴びている．そのような材料のの１つにモノドメイン液晶エラストマー(MDLCE)がある．MDLCEは，一様に配向した高分子液晶に架橋を施したエラストマーである．その調製法は複雑で煩雑なものである．本研究では，液晶性高分子に架橋可能な非晶鎖を結合してミクロ相分離させ，その構造を配向させたのちに架橋することでMDLCEが簡便に調製できる方法を確立した．
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