| 研究課題/領域番号 |
21K18991
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分35:高分子、有機材料およびその関連分野
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| 研究機関 | 豊田工業大学 (2022-2023)
北海道大学 (2021) |
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研究代表者 |
小門 憲太 豊田工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40600226)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 刺激応答性 / 高分子ゲル / 可逆性 / 酸化還元 / 筋肉 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では筋肉のように化学力学変換を可能とするソフトマテリアルを創り出すことを目的とする。そのために、"可変長高分子セグメント"という概念を用いて、刺激に応答して膨潤相から膨潤相への体積変化だけを示す刺激応答性ゲルを創り出し、さらに自己組織化を用いて異方性を導入し、人工的に筋肉様ソフトマテリアルを創り出す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、筋肉のように伸縮自在な材料を生み出すことを目的とし、高分子ゲルに関する二つのアプローチによってこの課題に取り組んだ。一つは多孔性結晶の構成要素を繋ぐことで精緻なゲルを合成する手法であり、結合形成のモンテカルロシミュレーションを可能にする系の開発によってネットワーク高分子の精製の有様が精密に予測できるようになった。もう一つは可変長高分子セグメントという考え方で新たなモノマーを設計し、外部刺激によって長さを変えられる高分子の合成に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
有機化学やナノテクノロジーの発展によって原子を精密に配置する技術が日々進歩しているが、より大きなメゾスコピック領域では途端に難しくなるのが現状である。筆者らが開発した手法によって精密に原子が配置されたネットワーク高分子を作れるようになれば、生体が作り出すような精緻な複雑系を設計することも可能になると考えられ、非常に微細な原子配置の設計によってメゾスコピックあるいはマクロスコピックな物性を階層的に制御できるようになることが期待できる。
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