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高分子の結晶化と分子認識:普遍性と個性に基づいた第一原理材料設計

研究課題

研究課題/領域番号 24550257
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関山口大学

研究代表者

山本 隆  山口大学, 理工学研究科, 教授 (00127797)

連携研究者 浦上 直人  山口大学, 理工学研究科, 准教授 (50314795)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード結晶性高分子 / 結晶化 / らせん高分子 / 分子動力学シミュレーション / 流動 / 変形 / 配向結晶化 / 高分子結晶化 / 分子シミュレーション / 標準理論 / 個性的振る舞い / 螺旋高分子 / 流動結晶化 / 高分子結晶化の標準モデル / らせん高分子の結晶化 / 結晶化における分子認識 / 流動場での結晶化と繊維形成 / 高分子結晶の大変形の分子機構 / 高分子のトポロジーと結晶化機構
研究成果の概要

結晶性高分子を用いた高機能材料の革新的な第一原理設計法の開発を目指して、分子動力学シミュレーションを用いた高分子結晶化のメカニズムの解明、特にその普遍的原理と個性的な振る舞いの解明に取り組んだ。
高分子結晶化の普遍的側面を明らかにするため、モデル高分子に対して大規模計算を行い、様々な特徴的な分子過程の存在を明らかにした。また螺旋高分子の個性的な結晶化、特にその螺旋認識機構の解明を目指して長時間の分子動力学計算を敢行し、代表的な螺旋合成高分子であるアイソタクチックポリプロピレン結晶化の直接観察に成功した。結晶化における様々な場の効果の解明にも分子動力学法が非常に有効であることも明らかにした。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 図書 (2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Polymorphism of poly(nonamethyleneoxamide) crystal2015

    • 著者名/発表者名
      T. Nakagawa*, K. Nozaki, S. Maeda, T. Yamamoto
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 57 ページ: 99-104

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2014.12.022

    • NAID

      120005611451

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Dynamics of Crystallization in a Helical Polymer Isotactic Polypropylene from the Oriented2014

    • 著者名/発表者名
      T.Yamamoto
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 47 号: 9 ページ: 3192-3202

    • DOI

      10.1021/ma500307h

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of an aliphatic polyoxamide containing methyl2014

    • 著者名/発表者名
      T.Nakagawa, S. Maeda, K. Nozaki, T. Yamamoto
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 55 号: 9 ページ: 2254-2261

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2014.03.009

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular dynamics simulation for shape change of water-in-oil droplets2014

    • 著者名/発表者名
      N. Urakami, A. Takaki, Masayuki Imai and Takashi Yamamoto
    • 雑誌名

      Molecular Simulation

      巻: - 号: 10-12 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1080/08927022.2014.931582

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 高分子結晶化とコンピュータ・シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      山本隆
    • 雑誌名

      高分子

      巻: 63 ページ: 799-802

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Dynamics of Crystallization in a Helical Polymer Isotactic Polypropylene from the Oriented Amorphous State Macromolecules2014

    • 著者名/発表者名
      T.Yamamoto
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: in print

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of an aliphatic polyoxamide containing methyl2014

    • 著者名/発表者名
      T.Nakagawa, S.Maeda, K.Nozaki, T.Yamamoto
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 55 ページ: 2254-2261

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular dynamics of polymer crystallization revisited: Crystallization from the melt and glass in longer polyethylene2013

    • 著者名/発表者名
      T.Yamamoto
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 139

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular dynamics in fiber formation of polyethylene and large deformation of the fiber2013

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yamamoto
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 54 ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Molecular simulation of crystallization in polymers: Beyond model linear polymers2015

    • 著者名/発表者名
      T.Yamamoto
    • 学会等名
      Pacifichem2015
    • 発表場所
      Hawaii convention center(Honolulu 米国)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] n-アルカン混合系における構造形成;分子動力学シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      山本隆
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Computational modeling of polymer crystallization2015

    • 著者名/発表者名
      T.Yamamoto
    • 学会等名
      ISAMR2015
    • 発表場所
      日月潭教師会館(南投県魚池郷台湾)
    • 年月日
      2015-08-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] n-アルカン混合系でのバルク結晶化と単分子膜形成2015

    • 著者名/発表者名
      山本隆
    • 学会等名
      高分子学会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] くし型高分子の結晶化とwax-inhibition2015

    • 著者名/発表者名
      山本隆
    • 学会等名
      高分子学会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高分子の結晶化とコンピュータ・シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      山本隆
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 散逸粒子動力学法によるベシクルの形状変化2014

    • 著者名/発表者名
      大藤義之 ・浦上直人 ・今井正幸 ・山本隆
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 融解・再結晶化過程における超高速な結晶化とメルトメモリー:分子動力学シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      山本隆
    • 学会等名
      高分子学会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 配向液体からのiPPの高速結晶化とスメクティック相発現の分子動力学シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      山本隆
    • 学会等名
      高分子学会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 散逸粒子動力学シミュレーションによるベシクルの形状変化メカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      大藤義之・浦上直人・今井正幸・山本隆
    • 学会等名
      高分子学会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Molecular dynamics simulation of fiber formation and large deformation of the fiber2013

    • 著者名/発表者名
      T.Yamamoto
    • 学会等名
      International Discussion Meeting on Polymer Crystallization
    • 発表場所
      コープイン京都(京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子の流動結晶化と結晶組織の大変形 - シミュレーションによる詳細な分子的機構の解明2013

    • 著者名/発表者名
      山本 隆
    • 学会等名
      高分子学会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分子結晶化のモレキュラーダイナミクス:十分に長いモデル鎖を用いた再検討2013

    • 著者名/発表者名
      山本 隆
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      金沢大学(金沢市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 積層ラメラ構造のナノスケールでの大変形と高次構造変化2013

    • 著者名/発表者名
      山本 隆
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      金沢大学(金沢市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 油中水滴型ドロップレットの形状変化メカニズム2013

    • 著者名/発表者名
      浦上 直人・高木 彬生・今井 正幸・山本 隆
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      金沢大学(金沢市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分子結晶化の歴史的な課題への分子動力学による挑戦2012

    • 著者名/発表者名
      山本 隆
    • 学会等名
      高分子学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] らせん高分子(iPP)配向結晶化の分子過程とキラリティー選択2012

    • 著者名/発表者名
      山本 隆
    • 学会等名
      高分子学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリエチレンの流動結晶化と大変形による構造変化2012

    • 著者名/発表者名
      山本 隆
    • 学会等名
      高分子学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分子結晶化の標準モデル構築jを目指して2012

    • 著者名/発表者名
      山本 隆
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分子の流動結晶化と大変形による高次構造変化の分子過程2012

    • 著者名/発表者名
      山本 隆
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [図書] 高分子材料シミュレーション‐OCTA活用事例集‐2014

    • 著者名/発表者名
      山本 隆
    • 総ページ数
      380
    • 出版者
      化学工業日報社
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] 高分子ナノテクノロジーハンドブック2013

    • 著者名/発表者名
      山本 隆
    • 総ページ数
      1000
    • 出版者
      NTS
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 高分子の物理学

    • URL

      http://mms.sci.yamaguchi-u.ac.jp/~yamamoto/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://mms.sci.yamaguchi-u.ac.jp/~yamamoto/

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 高分子の物理学

    • URL

      http://mms.sci.yamaguchi-u.ac.jp/~yamamoto/index.html

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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