| 研究課題/領域番号 |
21K14686
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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 | 福井大学 |
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研究代表者 |
松本 篤 福井大学, 学術研究院工学系部門, 講師 (20812978)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021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 | 高分子電解質 / 絡み合い粘弾性 / 溶液物性 / マイクロレオロジー / 拡散波分光法 / からみ合い / ダイナミクス / 拡散波分光 / レオロジー / スケーリング則 / 粘弾性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
高分子電解質は，工業的用途だけでなく，食品や化粧品の増粘剤として身の回りの生活用品に用いられており，私たちの生活において重要な高分子の一つである．高分子電解質に関する未解決課題の一つに，準希薄からみ合い水溶液粘弾性における，既存の菅モデルでは説明できない粘弾性スケーリング則がある．本研究は，拡散波分光法を用いた動的粘弾性測定により，高分子電解質鎖の幅広いタイムスケールの大規模運動を観測することで，準希薄からみ合い水溶液に観測された特異な粘弾性スケーリング則の原因解明を目指す．
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| 研究成果の概要 |
分子量の異なる単分散ポリスチレンスルホン酸ナトリウムをモデル高分子電解質として使用し，拡散波分光法を用いた絡み合い高分子電解質溶液の高周波線形粘弾性解析を行った．結果として，高分子電解質の絡み合い粘弾性は，分子量が低い場合，粘弾性パラメータのスケーリング則が電気的中性高分子の予測と一致し，一方，分子量が高い場合，実験結果は高分子電解質のスケーリング予測と一致した．つまり，絡み合いを形成した溶液中における高分子電解質は，分子量によって静電相互作用の機序が全く異なることを実験的に証明した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高分子電解質は食品のレオロジー改質剤やセメント中粒子の分散性を安定化させる目的として使用されるなど，我々の生活に必要不可欠な高分子である．一般的に，高分子電解質を溶液に溶かせば，静電相互作用がはたらき，その影響を受けた溶液物性が予想される．しかしならが，我々の研究結果は，高分子電解質の分子量によっては，静電相互作用は作用しないことを実験的に示しており，溶液物性制御における重要な材料開発指針を与えるものである．
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