| 研究課題/領域番号 |
14205131
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
高分子合成
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
福田 猛 京都大学, 化学研究所, 教授 (00111972)
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| 研究分担者 |
辻井 敬亘 京都大学, 化学研究所, 助教授 (00217308)
大野 工司 京都大学, 化学研究所, 助手 (00335217)
後藤 淳 京都大学, 化学研究所, 助手 (20335219)
岸田 晶夫 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (60224929)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| キーワード | 高密度ブラシ / 新表面 / 高強度・高弾性 / 極低摩擦 / サイズ排除 / 抗接着 / 有機・無機複合微粒子 / 自己秩序構造形成 |
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| 研究概要 |
高密度グラフト化表面(高密度ポリマーブラシ)の構造・物性を多角的に研究し、その新しい機能を開拓することを計画し、以下の研究成果を得た。(1)高密度ブラシ膜は等価なスピンキャスト膜に比べて全ての分子量領域で顕著に高いガラス転移温度を示す。また、(2)溶融した高密度ブラシ膜はスピンキャスト膜に比べて著しく大きい圧縮弾性率をもつ。さらに、(3)高密度ブラシ膜は、フリーな(グラフトされていない)ポリマーのブラシ層への侵入を阻害する。つまり、ブラシポリマーとフリーポリマーは同種ポリマーであっても相溶性がない。また、良溶媒中の高密度ブラシは、(4)高強度・高弾性である一方で、(5)極度に低い摩擦抵抗を示す。(6)表面にポリメタクリル酸メチル(PMMA)の高密度ブラシを付与したシリカモノリスカラムは、ブラシ層によるサイズ分離効果を示し、生体細胞膜への物質透過を想起させる新しい分離機構の存在を示す。(7)ポリメタクリル酸ヒドロキシエチル高密度ブラシ付与表面は、タンパク分子の吸着(生体分子の非特異的相互作用)を抑制する。さらに、(8)表面にPMMAの高密度ブラシを付与した微粒子(金、シリカ)は、その分散液中で、2次元的/3次元的に、グラフト分子の伸び切り鎖長にも比肩しうる長周期の秩序配列を示す。以上は、低密度ポリマーブラシには見られない、高密度ブラシに特有な性質であり、様々な科学技術分野への応用の可能性を示唆する。
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