| 研究課題/領域番号 |
15H03861
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
熊木 治郎 山形大学, 理工学研究科, 教授 (00500290)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 高分子構造・物性 / 超薄膜 / 表面・界面特性 / 走査プローブ顕微鏡 |
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| 研究実績の概要 |
isotactic poly(methyl methacrylate)(it-PMMA)分子鎖を少量、poly(n-nonyl acrylate)(PNA)単分子膜に可溶化させたマイカを基板とする混合単分子膜を用いて高湿度下での分子運動の観察を検討した。
(1)まず、高湿度でのin situ観察を行うための実験装置の検討を行い、原子間力顕微鏡本体をアクリルケースに密閉し恒温恒湿エアー発生装置を用いて恒温恒湿エアーを導入することで、湿度８５％程度までの高湿度下で分子の運動を安定して連続的に観察できることを確認した。
(2)it-PMMA/PNA系で、８２％RHで観察を行ったところ、it-PMMA鎖が運動し、分子が巻き取られるようにして、高さ１nm程度の粒子状に凝集することがわかった。以前の研究からマイカ上のit-PMMA孤立鎖は分子軸方向にヘビのように運動することが分かっており、混合単分子膜中では分子鎖の運動がマトリックスの影響を大きく受けることが明らかになった。本系の場合、PNA単分子膜に可溶化されたit-PMMA鎖のdewettingの様子を分子レベルで観察していることになる。本検討は、単分子膜に可溶化した分子鎖の運動をin situで観察した初めての例である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
恒温恒湿状態で分子運動を安定的に観察するための実験装置のセットアップを完了し、実際にit-PMMA/PNA系で単分子膜に可溶化したit-PMMA鎖の運動を観察することが可能になり、単分子膜に可溶化した分子鎖の運動がマトリックスの影響を大きく受けることを見出した。
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| 今後の研究の推進方策 |
it-PMMA/PNA系では、PNAマトリックスの影響を強く受け、it-PMMA分子鎖がdewettingすることを見出した。２８年度は、マトリックスの単分子膜をpoly(n-butyl acrylate)等の他のポリマーに替えて検討を行い、マトリックス単分子膜がit-PMMAの運動にどのような影響を与えるか、系統的に検討を行う。また、各マトリックス中の分子の運動挙動の湿度、マトリックス分子量、積層表面圧依存性等を評価し、マトリックス単分子膜が分子運動に与える影響を明らかにする。
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