| 研究課題/領域番号 |
19K05615
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
古賀 毅 京都大学, 工学研究科, 教授 (80303866)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 会合性高分子 / フラワーミセル / レオロジー / シミュレーション / ゾル・ゲル転移 / 粗視化 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は，これまで申請者が行ってきた会合性高分子の形成する物理ゲルの構造形成と粘弾性的性質に関する理論研究を拡張して新たな粗視化モデルを構築し，テレケリック会合性高分子水溶液が示す構造形成とレオロジー的性質，特にこれまで未解明であった濃度依存性の分子機構を解明することである．具体的には，会合性高分子が形成するフラワーミセルを単位として系を記述し，そのミセル間でブリッジ鎖・ループ鎖間の遷移が起こるとする「粗視化フラワーミセルモデル」を構築し，このモデルを用いた計算機シミュレーションにより，濃度変化によって引き起こされるゲル化やミセルの充填などの構造変化とレオロジー的性質の間の関係を解明する．
２０２０年度は以下の研究を行った．
（１）粗視化ミセルモデルの構築：２０１９年度に行った「組み替え網目理論」の拡張による粗視化ミセルモデルの基礎方程式の導出と星型高分子の粗視化分子動力学シミュレーションによるミセル間相互作用の検討結果に基づいて，粗視化ミセルモデルを構築を行い，プログラムの実装を行い，シミュレーションを実行可能とした．
（２）粗視化ミセルモデルを用いたシミュレーションの実行：粗視化ミセルモデルを用いたシミュレーションを行い，パーコレーション転移，線型・非線型レオロジー，ミセルの充填構造などに関する解析を行った．特に，弾性率，粘度，緩和時間の濃度依存性について詳細に検討し，実験結果との比較を行った．
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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
当初の研究計画通りに，（１）粗視化ミセルモデルの構築と（２）粗視化ミセルモデルを用いたシミュレーションの実行が進展している．これらにより，次の段階である濃度変化によって引き起こされるゲル化やミセルの充填などの構造変化とレオロジー的性質の間の関係を研究する準備が整ったと考えられる．
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は当初の研究計画通りに，これまでの成果に基づいて濃度変化によって引き起こされるゲル化やミセルの充填などの構造変化とレオロジー的性質の間の関係を解明する．また，ミセルの相分離，結晶化についても研究を行う．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウイルス感染拡大の影響により，計画していた出張が全くできなくなり，また発注予定であった一部物品の発注を見合わせたので，次年度使用額が生じた．
発注を見合わせていた物品については順次購入し，翌年度分として請求した助成金は計画通りに使用する予定である．
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