| 研究課題/領域番号 |
20221005
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
伊藤 耕三 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (00232439)
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| 研究分担者 |
浦山 健治 京都大学, 大学院・工学研究所, 准教授 (20263147)
横山 英明 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (80358316)
木戸脇 匡俊 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教 (80401230)
酒井 康博 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 特任助教 (30401235)
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| キーワード | 高分子構造・物性 / 高分子合成 / ナノ材料 / 超分子化学 |
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| 研究概要 |
本研究では研究期間内に、主鎖(軸高分子)の異なる様々な環動高分子材料を作製して環状分子の運動性を系統的に変化させながら、ナノスケールの環動性とマクロな物性の相関に焦点を当てて集中的に研究する。これにより、環動性を制御した新規高分子材料の創成と、環動性こ基づく物性の探索とその機構解明を通じ、架橋点の運動性という新規概念に基づいた高分子科学分野の新しい学理の構築とその応用を目指している。
これまでに合成されてきた環動高分子材料は、主鎖(軸高分子)がポリエチレングリコール(PEC)、環状分子がα-シクロデキストリンの組み合わせであった。本年度、エチレングリコールと、側鎖としてメチル基を有するプロピレングリコールがランダムに重合したコポリマーを軸高分子として用いたポリロタキサン(ネックレス状の分子集合体;PR)の合成に成功し、主鎖の違いによる.環状分子の運動性の違いの解析を開始した。
ナノスケールでの環状分子の運動性は、溶液中におけるPRのダイナミクスを中性子スピンエコー法により測定・解析することで評価した。本年度はPEGを主鎖とする従来型のPRおよびPEGの水素を重水素に置換した(重水素ラベル)d-PEGを主鎖とするPRについて測定を行い、これらの結果を比較することで環状分子のスライディングに関係する拡散係数を見積もるこ一とに成功した。
架橋した環動高分子材料の滑車効果を直接検証するための手法としては、2軸伸長測定を用いた力学物性の研究が進行中である。これまでに、内部に溶媒を含む環動ゲルについては滑車効果の直接的な証拠となりうるデータが得られていたが、本年度、無溶媒系のPR架橋フイルムについても2軸伸長測定に成功した。この測定の結果、溶媒を含むゲルと同様に、溶媒を含まない環動高分子エラストマーにおいても理想弾性体として振る舞うことを示すデータが得られた。
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