| 研究課題/領域番号 |
20H02794
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分35020:高分子材料関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
加藤 和明 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (80570069)
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| 研究分担者 |
小椎尾 謙 九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (20346935)
星野 大樹 東北大学, 国際放射光イノベーション・スマート研究センター, 准教授 (20569173)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | ロタキサン / ポリロタキサンガラス / 薄膜 / 気体分離膜 / 界面 / 接着 / X線散乱 |
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| 研究成果の概要 |
環状分子と直鎖状高分子から成るポリロタキサンガラスについて、ガス分離膜と接着という機能に着目した基礎的研究を行った。溶媒キャストに適したポリロタキサンを合成して薄膜化することで、バルジ試験による加圧を行っても脆性的に破裂を起こさないタフな自立薄膜を得ることに成功し、窒素に対して30倍程度の非常に高い二酸化炭素透過性を達成した。また、金属基板との界面で埋もれた高分子接着剤の構造を荷重下で解析する手法を構築し、実際に接着力によって異なるひずみ分布やひずみの非局在化が観測された。
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| 自由記述の分野 |
高分子材料化学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
接着剤やガス分離膜として現在使用されている既存の高分子材料とは分子構造が異なり、環状分子と直鎖状高分子が幾何学的に連結してできたネックレス状のポリロタキサンから成る材料「ポリロタキサンガラス」には様々な特異な物性が知られている。例えば、既存の高分子ガラスにはない非常に高い高分子の運動性は気体分子等の物質透過性に影響すると考えられ、高い延性は界面に拘束された接着剤の状態でも発揮されることが期待できる。本研究では、これらの機能材料への展開の基盤となる成形法や構造解析法を確立したことで、既存の高分子材料とは異なる材料設計が可能になることが期待される。
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