マルチスケール構造物性解析によるポリロタキサンガラスの変態誘起塑性機構の解明

• 研究課題/領域番号: 24K01545
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分35020:高分子材料関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 加藤 和明 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任研究員 (80570069)
• 研究分担者: 星野 大樹 東北大学, 国際放射光イノベーション・スマート研究センター, 准教授 (20569173) ; 柴沼 一樹 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30611826)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2026年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2025年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円); 2024年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
• キーワード: マルチスケール解析 / ポリロタキサン / 変態誘起塑性 / ひずみ硬化 / その場観察

研究開始時の研究の概要

本研究ではポリロタキサンガラス特有の伸長誘起相分離を伴う構造転移が超高強度鋼で見られる変態誘起塑性と類似の機構でひずみ硬化を起こす可能性に着目し、ミクロな構造変化からマクロな延性挙動に至るまでの構造物性相関をマルチスケールで解明することで、従来とは異なるひずみ硬化機構に基づく高分子材料の高延性化指針の有効性を示す。具体的には、延伸下で起こる様々な時空間スケールにおける特徴的構造変化を放射光X線散乱等によるその場観察により明らかにするとともに、マルチスケールモデリングにより各スケールにおけるひずみ硬化の支配因子を明らかにすることで、顕著なひずみ硬化に基づく高延性ポリマーガラス材料の創製を目指す。