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2022 年度 研究成果報告書

天然クマル酸の高分子精密導入による高機能バイオベースポリマーの開発

研究課題

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研究課題/領域番号 21K14681
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分35020:高分子材料関連
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

高田 健司  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (10772171)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
キーワード桂皮酸 / 光応答材料 / バイオベースポリマー
研究成果の概要

天然・バイオ由来であるとされ、ポリマーの機能化に有望なモノマーとしてクマル酸およびその誘導体に着目して、それらの高分子化の検討を行った。ポリアミドの重合系にクマル酸を添加することで、クマル酸誘導体を主鎖構造に有したポリアミドエステルを合成することができた。m-クマル酸を用いて合成されたポリアミドエステルは紫外線に対し凸変形を示し、当該ポリマーは光応答性を有していることを明らかにした。クマル酸を高分子末端に導入する場合は、官能基化率の定量化は達成できていないが末端が官能基化されることを確認している。本研究を通して、クマル酸の光反応性とその高分子構造中における相関性に関する知見が得られた。

自由記述の分野

高分子化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでは主鎖型のポリクマル酸(ホモポリマー)で光変形の検討が行われていたが、本研究成果のように共重合でクマル酸が一部導入されたブロックポリマーであっても、同様の変形挙動を示すという事は新たな発見であり、今後クマル酸系ポリマーの光変形挙動と分子形態との関係解明において重要な知見となった。
光によって応答・変形する材料は、大掛かりな電源設備を要さずに材料の特性を著しく変化させることができるため、デバイスの小型化や省エネルギー化技術への応用が期待される。当研究で扱うクマル酸は、バイオベースで得られる物質でありこれらの材料化及び実用化は持続可能な開発に資するものである。

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公開日: 2024-01-30  

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