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本研究は、バイオミネラルにならう有機/無機複合体の温和な条件での自己組織的な構築を目指し、濃厚高分子ブラシを用いた無機結晶の形成を行った。昨年度の結果を踏まえ、濃厚高分子ブラシとして、エポキシ基を側鎖に有する高分子を選択し、合成した。得られたブラシ基板は合成後に容易に官能基変換する事ができる。具体的には水酸基、アミノ基、スルホニル基へと変換したブラシを用いて炭酸カルシウムの結晶成長を行ったところ、アミノ基、スルポニル基を有するブラシを用いた場合、なめらかな表面形状を有したが、水酸基を有するブラシは特異な表面モルホロジーを持つ結晶が得られた。さらにカチオンを主鎖に有する高分子をブラシ状に重合し、炭酸カルシウムの結晶成長に用いたところ、これまでには得られなかったような針状の結晶が基板一面に配向を揃えて成長した。一方、ありふれた素材を利用して三次元に構造制御された複合体を作ることは次世代の高強度材料を開発する上で非常に重要である。そこで、ザリガニ外骨格(キチンと炭酸カルシウムからなる)にならい、らせん状に配向したキチン液晶を作製し、それを用いて炭酸カルシウムの結晶成長を行った。キチン液晶はポリアクリル酸などの酸性高分子存在下、コレステリック相を保持したままゲル化し、さらに隙間に炭酸カルシウムが結晶成長した。得られた複合体の熱重量分析および、断面のEDX測定から、ザリガニ外骨格と同じ組成で構成された複合体が形成していることがわかった。
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