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2005 年度 実績報告書

磁場を利用した新規高分子無機複合系材料の創製

研究課題

研究課題/領域番号 15685013
研究機関東京工業大学

研究代表者

黒木 重樹  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (30293046)

キーワードPBLGゲル / 三次元NMRイメージング / チャンネルキャビティ / 発光ゲル / クリスチャンセン効果
研究概要

磁場を利用した新規高分子無機複合材料の創製に着手した。その結果、高配向高分子ゲルの作成に成功した。ポリ(γ-ベンジル-L-グルタメート)(poly(γ-benzyl L-glutamate):PBLG)を10.5Tの高磁場中で架橋剤の濃度を変化させて高配向PBLGゲルを合成したところ、ある架橋剤濃度でμmスケールのチャンネルが出現した。光学顕微鏡による高配向PBLGネットワークの観察の結果、高架橋密度のロッド状の高配向PBLGゲル中にμmスケールの直径を持ったチャンネルが数多く存在することがわかった。さらに三次元NMRイメージング法によりμmスケールの直径を持ったチャンネルは円柱軸方向、つまりPBLG鎖のα-ヘリックス軸と平行な方向につながっており、チャンネルキャビティがロッド状のサンプルの軸方向に貫通している様子を三次元的に捉えることに成功し、ロッド状ゲルの側面から500μmの領域にはチャンネルが形成されないこと、平均的なチャンネルの直径が98.99μmであることがわかった。このチャンネルキャビティのサイズを制御し、サブミクロンサイズまで小さくすれば構造色を発するのではないかと考え、ポリマー濃度、架橋剤濃度を変化させゲルの調製を行った。その結果、円柱軸方向、つまりPBLG鎖のα-ヘリックス軸と平行な方向から光を与えると光るゲルを調製することに成功した。それに対して垂直な方向から光を与えても光らないため、構造の異方性がその光学的性質に影響を及ぼしていることがわかった。また、膨潤溶媒を変化させると発光の波長と強度が変化するため、その発光は溶媒と高分子マトリックスとの屈折率の差に由来するクリスチャンセン効果によることがわかった。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (6件)

  • [雑誌論文] Diffusion of probe polystylenes with different molecular weights in poly(methyl methacrylate) gels and inhomogeneity of the network structure as studied by time-dependent diffusioh NMR spectroscopy2005

    • 著者名/発表者名
      K.Kamiguchi, S.Kuroki, M.Satoh, L.Ando
    • 雑誌名

      Polymer 46

      ページ: 11470-11475

  • [雑誌論文] Long-Channel Cavity and Gas Diffusion in Liquid-Crystalline Polyester with n-Alkyl Side Chains2005

    • 著者名/発表者名
      M.Matsui, Y.Yamane, S.Kuroki, L.Ando, K.Fu, J.Watanabe
    • 雑誌名

      Industrial & Engineering Chemistry Research 44

      ページ: 8694-8698

  • [雑誌論文] NMR顕微鏡の高分子ゲルおよび高分子相分離系への展開2005

    • 著者名/発表者名
      黒木重樹, 小泉聡, 山根祐治, 安藤勲
    • 雑誌名

      高分子論文集 62(10)

      ページ: 458-466

  • [雑誌論文] Polymerization of substituted acetylenes by the grubbs-hoveyda Ru carbene complex2005

    • 著者名/発表者名
      T.Katsumata, M.Shiotsuki, S.Kuroki, L.Ando, T.Masuda
    • 雑誌名

      Polymer Journal (Tokyo, Japan) 37(8)

      ページ: 608-616

  • [雑誌論文] Diffusion process of methane molecules in cylindrical channel cavities of oriented polyester with long n-alkyl side chains as studied by field-gradient ^1H NMR spectroscopy2005

    • 著者名/発表者名
      M.Matsui, Y.Yamane, S.Kuroki, L.Ando, K.Fu, J.Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Structure 739(1-3)

      ページ: 131-136

  • [雑誌論文] Structural characterization of channel cavities with micrometer-scale diameters in highly-oriented polypeptide gels by three-dimensional NMR imaging and diffusion NMR methods.2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamane, S.Koizumi, S.Kuroki, L.Ando
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Structure 739(1-3)

      ページ: 137-143

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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