| 研究課題/領域番号 |
19K15628
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 北海道大学 (2021)
東京大学 (2019-2020) |
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研究代表者 |
Li Xiang 北海道大学, 先端生命科学研究院, 准教授 (30759840)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | ゲル / 小角散乱 / 構造欠陥 / 小角X線散乱 / 光散乱 / ソフトウェア開発 / 装置開発 / 大変形 / 均一ゲル / 伸長試験 / 小角散乱測定 / 構造評価 / 高分子 / 不均一性 / 動的光散乱 / 構造 / 力学物性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ゲルやエラストマーなどの架橋高分子は医療材料から車のタイヤまで幅広い分野で利用されている。しかし、これらの架橋高分子の網目には様々な不均一性（空間不均一性・トポロジカル不均一性・結合不均一性）が内包されており、力学物性に多大な影響を与えている。本研究では申請者が新規開発した空間不均一性が存在しないゲルを用いて、空間不均一性が架橋高分子の力学応答に与える影響を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
近年合成に成功した空間不均一性の極めて少ないゲルをベースに、基本ユニットや架橋剤等を変化させずに、意図的に空間不均一性を導入し、空間的な欠陥がゲルの力学物性に与える影響を評価した。意図した通りの構造欠陥を導入することに成功したことが、小角X線散乱実験によって明らかになった。また、当該ゲルに含まれる欠陥の種類、サイズ、および体積分率について詳細に求まること成功した。さらに、当該ゲルを伸長させながら小角X線散乱を実施する手法も確立し、従来不明瞭だった散乱パターンをより定量的に解析することが可能となった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
研究室や工業的に合成されるゲルには不可避に構造欠陥が多く含まれる。多くの場合において、これらの欠陥は意図したものではなく、制御することも極めて困難である。本研究では、極めて均一な網目構造を持つゲルをベースに用い、合成手法をほとんど変えない状態で、意図的に空隙とナノ凝集を導入することに成功した。さらに、それらに基づく散乱プロファイルも明らかにできた。これらの結果は一般的なゲルの構造を解析する上で重要な知見を与える。
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