ゲル力学挙動の精密解析による単一高分子鎖の伸長・破断挙動の実験的決定

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17H04891
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 高分子・繊維材料
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 中島 祐 北海道大学, 先端生命科学研究院, 准教授 (80574350)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 高分子科学 / ゲル / 単一高分子鎖 / 力学特性 / 破断特性 / 膨潤

研究成果の概要

高分子材料の力学的性質（強さ、伸びなど）は、その構成単位である高分子鎖の力学的性質によって決まるため、高分子鎖の力学的性質を実験的に測定することが望まれている。しかし、高分子鎖はナノスケールの分子であり、その力学的性質を実験的に測定する技術は発展途上である。本研究では、マクロスケール材料である高分子ゲルの延伸・膨潤試験の解析により、高分子鎖１本の、特にその破断直前の力学的性質を抽出することに成功した。

自由記述の分野

高分子科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

高分子材料は、ゴム・プラスチック・ハイドロゲルなどとして社会で幅広く使われており、高分子材料なくして現代科学技術は成り立たない。本研究では、高分子材料の構成単位である高分子１本鎖の（特に極限伸長状態における）力学的性質を、ゲルの力学的性質の解析から抽出することに成功した。こうして得られた情報は、高分子材料の力学的性質（強さ、伸びなど）を理解するために極めて重要となると期待される。