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極限微小空間におけるハイドロゲルの体積相転移及び揺らぎの臨界現象の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25620171
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関信州大学

研究代表者

佐藤 高彰  信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (20373029)

連携研究者 鈴木 大介  信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (90547019)
研究協力者 柳瀬 慶一  信州大学, 理工学系研究科
天野 賢史  信州大学, 理工学系研究科
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード温度応答高分子 / ゲル微粒子 / 小角広角X線散乱法 / 相関長 / 臨界現象 / フラクタル / 誘電分光 / 疎水性相互作用 / 感温性高分子 / 小角広角X線散乱 / ポリイソプロピルアクリルアミド / 臨界挙動 / 誘電分散
研究成果の概要

本研究は、微小空間において温度応答ハイドロゲルが示す体積相転移挙動の観測と臨界現象の定量評価法の確立や、臨界挙動の普遍性とその破れについて、背後にある分子機構も含め解明することを目標とした。小角・広角X線散乱法、動的光散乱法、誘電分光法を用い、ポリN-イソプロピルアクリルアミドの水溶液中でのコイル-グロビュール転移に関して、主鎖間のミクロ相関、溶媒の同位体効果や分子ダイナミクスから見た脱水和挙動等の情報を得た。次に、温度応答高分子を架橋した一群のゲル微粒子を合成し、これらが示すバルクとは異なる臨界挙動を実験的に捉えることに成功した。この特異な現象の理論的解明へと発展させている。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013

すべて 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件)

  • [学会発表] 小角散乱法と誘電分光法による感温性高分子水溶液の臨界現象に対する分子論的描像2014

    • 著者名/発表者名
      柳瀬慶一, 佐藤高彰
    • 学会等名
      第37回溶液化学シンポジウムプレシンポジウム
    • 発表場所
      アバンセ、佐賀
    • 年月日
      2014-11-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Poly(N-isopropylacrylamide)ゲル微粒子の構造揺らぎと特異な臨界挙動:普遍性とその破れ2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤高彰、蓮岡和幸、鈴木大介
    • 学会等名
      第18回高分子ミクロスフェア討論会
    • 発表場所
      福井大学
    • 年月日
      2014-11-05 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] コイル-グロビュール転移を示す温度応答性高分子の臨界挙動と疎水性相互作用の分子論的メカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      柳瀬慶一, 宮下拓也, Richard Buchner, 鈴木大介, 佐藤高彰
    • 学会等名
      第18回高分子ミクロスフェア討論会
    • 発表場所
      福井大学
    • 年月日
      2014-11-05 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Poly(N-isopropylacrylamide) / Poly(N-isopropylmethacrylamide) 共重合体ゲル微粒子分散系が示す臨界挙動の組成依存性2014

    • 著者名/発表者名
      天野賢史, 呉羽拓真, 鈴木大介, 佐藤高彰
    • 学会等名
      第18回高分子ミクロスフェア討論会
    • 発表場所
      福井大学
    • 年月日
      2014-11-05 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Temperature-Induced Structural Modifications and Cooperative Dynamics of Aqueous Poly(N-isopropylacrylamide) Solution2014

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Yanase, Takuya Miyashita, Daisuke Suzuki, Richard Buchner, and Takaaki Sato
    • 学会等名
      The International Symposium on Fiber Science and Technology (ISF2014)
    • 発表場所
      Tokyo Big Sight (Japan)
    • 年月日
      2014-09-28 – 2014-10-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Static structure of copolymer microgels comprising poly(N-isopropylacrylamide) and poly(N-isopropylmethacrylamide) studied by small and wide-angle X-ray scattering2014

    • 著者名/発表者名
      Kenshi Amano, Takuma Kureha, Takuya Miyasita, Daisuke Suzuki, and Takaaki Sato
    • 学会等名
      The International Symposium on Fiber Science and Technology (ISF2014)
    • 発表場所
      Tokyo Big Sight (Japan)
    • 年月日
      2014-09-28 – 2014-10-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effects of copolymerization on thermo-responsive properties of pNIPAm-based microgels studied by small- and wide-angle X-ray Scattering2014

    • 著者名/発表者名
      Kenshi Amano, Takuma Kureha, Daisuke Suzuki, and Takaaki Sato
    • 学会等名
      International Meeting on Application of Statistical Mechanics of Molecular Liquid on Soft Matter
    • 発表場所
      Bangkok (Thailand)
    • 年月日
      2014-09-14 – 2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Dielectric and Small Angle Scattering Study on Critical Phenomena of Poly(N-isopropyl acrylamide) in Aqueous Media2014

    • 著者名/発表者名
      柳瀬慶一, 鈴木大介, Richard Buchner, 佐藤高彰
    • 学会等名
      EMLG-JMLG Annual meeting 2014
    • 発表場所
      Univ. of Roma TRE (Italia)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Dielectric and Small Angle Scattering Study on Critical Phenomena of Poly(N-isopropyl acrylamide) in Aqueous Media2014

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Sato, Keiichi Yanase, Daisuke Suzuki, and Richard Buchner
    • 学会等名
      EMLG-JMLG Annual Meeting 2014
    • 発表場所
      University Roma (Italia)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Temperature-dependent Structure of Aqueous Poly(N-isopropyl acrylamide): Further Microscopic Insights2013

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Sato, Takuya Miyashita, Ayano Chiba, and Daisuke Suzuki
    • 学会等名
      EMLG-JMLG Annual Meeting 2013
    • 発表場所
      University of Liile (France)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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