| 研究課題/領域番号 |
17002007
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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, 研究員(学術研究奨励) (00111972)
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| 研究分担者 |
辻井 敬亘 京都大学, 化学研究所, 教授 (00217308)
大野 工司 京都大学, 化学研究所, 助教 (00335217)
後藤 淳 京都大学, 化学研究所, 助教 (20335219)
佐藤 貴哉 鶴岡工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (30399258)
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| キーワード | リビングラジカル重合(LRP) / 非金属触媒 / 高圧LRP / ポリマーブラシ / トライボマテリアル / コロイド結晶 / 機能性複合微粒子 / バイオインターフェース |
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| 研究概要 |
本研究課題は、濃厚ポリマーブラシを(1)リビングラジカル重合(LRP)に基づく合成化学、(2)ナノ構造・物性科学、及び(3)機能開発・応用科学の3側面から包括的かつ系統的に研究するものである。先ず(1)に関して、本研究で確立した新しい重合系(可逆連鎖移動重合系)の重合触媒をスズ、ゲルマニウム、リンおよび窒素に続いて、酸素、炭素系にも拡張し、各系の反応速度論的研究を基礎として、広範なモノマー群の重合体の構造制御を実現した。また、高圧LRPにより、さらなる高分子量化(>500万)を実現するとともに、この技術を濃厚ブラシ合成に適用し、厚膜ブラシの合成に成功した。(2)に関しては、膨潤状態の制御された濃厚ブラシについて、摩擦係数の荷重依存性とずり速度依存性を詳細に検討し、ブラシ潤滑として流体・境界・固体潤滑という3つの機構を提案し、新規トライボマテリアルの設計指針を確立した。(3)に関して、先に開発した複合微粒子による新規コロイド結晶構造を利用すべく、初歩的にではあるが、色素添加によるレーザー発振に成功した。また、各種の親水性ポリマーの濃厚ブラシを合成し、水中での低摩擦特性を確認するとともに、タンパクの非特異的吸着抑制効果に由来して、(マウス由来L929繊維芽細胞を対象に)細胞接着が飛躍的に抑制されることを明らかにした。さらには、これらを付与した複合ナノ粒子のバイオインターフェースとしての利用を検討し、精密な構造制御による優れた血中滞留性を達成し、ガン組織への集積を確認した。他のデバイス応用として、イオン液体型濃厚ブラシ付与微粒子の制御構造膜を利用したリチウムイオン電池、濃厚ブラシの高配向・伸張構造をテンプレートとして活用した有機薄膜太陽電池などの試作に成功し、次世代デバイスとしてポテンシャルの高さを実証した。
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