| 研究概要 |
高分子系先進複合材料骨の損傷・劣化に対する対策のコンセプトを根本的に変えるアプローチとして,複合材料内部にセンサ・プロセッサ・アクチュエータの各機能を組み込むことで,自己診断性・自己修復性といった高度な機能を付与することが考えられる.これにより,航空機・船舶・自動車などの複合材料一次構造部材に更なる軽量性・高破壊特性・高信頼性を付与し,ひいては,これらの部材の長寿命化・高燃費化によって地球環境の維持や化石燃料の節約に寄与できるものと期待される.本研究では,応力場開閉型チャネルを有するマイクロカプセルを開発し,これを高分子系先進複合材料に組み込むことで,繰返し損傷の自己修復が可能なスマート複合材料を創製する原理を確立することを目的とした.1年目の成果は,以下のように要約される.
1)水中油型エマルジョン中でのその場重合法によってマイクロカプセルを作製する際のpH・温度・混合濃度・反応時間といった反応パラメータを変化させることで,マイクロカプセルの膜厚・寸法を制御する方法をおおまかに確立した.
2)透明な母材高分子中にマイクロカプセルを分散させた試験片を作製し,引張試験をおこなった.この際,試験片内部のマイクロカプセルの変形・破壊挙動を高解像度レンズを有する録画システムを用いてその場観察することで,試験片内部のマイクロカプセルの変形・破壊挙動を評価する方法を構築した.
3)構築した変形・破壊挙動評価法により,本研究で作製したマイクロカプセルの引張強度が77～220[MPa]であることを明らかにした.
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