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2019 年度 実績報告書

高分子からみあいの階層的記述

公募研究

研究領域次世代物質探索のための離散幾何学
研究課題/領域番号 18H04483
研究機関名古屋大学

研究代表者

増渕 雄一  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40291281)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワード高分子 / からみあい / 多体モデル / 多体相関 / 粘弾性 / レオロジー / 分子運動
研究実績の概要

本研究では,高分子のからみあい現象を階層的に解析し,ミクロな数理を理解することを目的とした.高分子の「からみあい」と,分子間の幾何的相互作用の関係は,元来全く別の概念である.高分子のからみあい現象はレオロジーなどマクロな物性から定義され,その記述には半現象論的な分子モデルが用いられてきた.しかし,ミクロな幾何的相互作用との関係は不明である.一方,分子シミュレーション技術の発展により,ミクロな幾何的相互作用に関する研究も行われているが,マクロな物性との関係は不明である.
本研究では,応募者独自の数理モデル群を用いて,粘弾性実験により実材料との整合性を担保しつつ,ミクロな分子間の幾何的構造/相互作用とマクロな高分子のからみあい現象との間を階層的に接続することを目論んだ.これによりマクロなからみあい現象のミクロな本質を明らかにすることを目指した.
本年度は,昨年度に確立された多体モデル間の普遍性に基づき,計画通りにポリイソプレンへの適用を試行し,適用可能であることを確認した.理論面では,本研究で検討している多体モデルの一つであるMCSSモデルにおいて,モデル自体がもつ多階層性をシミュレーションで確認した.いずれも本研究で構築している理論の自己整合性を補強する結果である.
からみあいの本質を解析する方向性においても,領域内の数学研究者からのコメントを得て,いくつかのトライを行った.例えばパーシステントホモロジーによる解析を試みたところ,複数の異なるモデルが似通ったパーシステントダイヤグラムを示すことがわかった.しかし従来からわかっていた分子形状の統計分布解析以上の結果は得られず,この方向では十分な進展が得られなかった.

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 9件、 招待講演 14件)

  • [国際共同研究] ナポリ大学(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      ナポリ大学
  • [雑誌論文] Primitive chain network simulations for H-polymers under fast shear2020

    • 著者名/発表者名
      Masubuchi Yuichi、Ianniruberto Giovanni、Marrucci Giuseppe
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 16 ページ: 1056~1065

    • DOI

      10.1039/C9SM01971E

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of Constraint-Release on Entangled Polymer Dynamics in Primitive Chain Network Simulations2020

    • 著者名/発表者名
      Masubuchi Yuichi
    • 雑誌名

      Nihon Reoroji Gakkaishi

      巻: 48 ページ: 37~42

    • DOI

      10.1678/rheology.48.37

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Simulations of Startup Planar Elongation of an Entangled Polymer Melt2020

    • 著者名/発表者名
      Takeda Keiko、Masubuchi Yuichi、Sugimoto Masataka、Koyama Kiyohito、Sukumaran Sathish K.
    • 雑誌名

      Nihon Reoroji Gakkaishi

      巻: 48 ページ: 43~48

    • DOI

      10.1678/rheology.48.43

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Retardation of the reaction kinetics of polymers due to entanglement in the post-gel stage in multi-chain slip-spring simulations2019

    • 著者名/発表者名
      Masubuchi Yuichi、Uneyama Takashi
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 15 ページ: 5109~5115

    • DOI

      10.1039/C9SM00681H

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Inertia on Linear Viscoelasticity of Harmonic Dumbbell Model2019

    • 著者名/発表者名
      Uneyama Takashi、Nakai Fumiaki、Masubuchi Yuichi
    • 雑誌名

      Nihon Reoroji Gakkaishi

      巻: 47 ページ: 143~154

    • DOI

      10.1678/rheology.47.143

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multi-chain slip-spring simulations for polyisoprene melts2019

    • 著者名/発表者名
      Masubuchi Yuichi、Uneyama Takashi
    • 雑誌名

      Korea-Australia Rheology Journal

      巻: 31 ページ: 241-248

    • DOI

      10.1007/s13367-019-0024-3

    • 査読あり
  • [学会発表] 多体散逸粒子動力学法への過渡結合の導入と緩和時間の結合寿命依存性2019

    • 著者名/発表者名
      広井紀彦, 畝山多加志, 増渕雄一
    • 学会等名
      日本レオロジー学会第46年会
  • [学会発表] Multi-Chain Simulations for Entangled Polymer Dynamics2019

    • 著者名/発表者名
      増渕雄一
    • 学会等名
      The 30th Anniversary Symposium of the Korean Society of Rheology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multi-chain simulations of entangled polymer dynamics2019

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Masubuchi
    • 学会等名
      Summer School on “Transient and complex polymer networks” by DODYNET project
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Primitive Chain Network Simulations for H-Polymer Melt under High Shear2019

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Masubuchi
    • 学会等名
      Workshop on “Polymers in fast flows” by SOFTCOMP project
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Modeling of entangled polymer dynamics2019

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Masubuchi
    • 学会等名
      International Symposium on Polymers and networks via topology and entanglement
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 成形加工におけるプラスチック材料2019

    • 著者名/発表者名
      増渕雄一
    • 学会等名
      第25回成形加工テキストセミナー -テキストシリーズ第III巻 「成形加工におけるプラスチック材料」
    • 招待講演
  • [学会発表] 成形加工とプラスチックの転移現象2019

    • 著者名/発表者名
      増渕雄一
    • 学会等名
      第25回成形加工テキストセミナー -テキストシリーズ第III巻 「成形加工におけるプラスチック材料」
    • 招待講演
  • [学会発表] Retardation of reaction kinetics of polymers due to entanglement in post-gel stage in multi-chain slip-spring simulations2019

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Masubuchi and Takashi Uneyama
    • 学会等名
      Polymer Engineering and Science International 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] 高分子レオロジーの基礎2019

    • 著者名/発表者名
      増渕雄一
    • 学会等名
      日本接着学会「基本を深く学ぶ接着基礎講座」
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子ナノコンポジットの多体スリップスプリングモデル2019

    • 著者名/発表者名
      増渕雄一,畝山多加志
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
  • [学会発表] 高分子レオロジーの基礎2019

    • 著者名/発表者名
      増渕雄一
    • 学会等名
      第27回東海高分子基礎研修コース
    • 招待講演
  • [学会発表] H型分岐高分子のせん断粘度成長におけるBranch Point Withdrawalの効果2019

    • 著者名/発表者名
      増渕雄一
    • 学会等名
      第67回レオロジー討論会
  • [学会発表] 過渡結合を導入した多体散逸粒子動力学法によるキャピラリーシニングの計算2019

    • 著者名/発表者名
      広井紀彦,畝山多加志,増渕雄一
    • 学会等名
      第67回レオロジー討論会
  • [学会発表] ダンベルモデルとRouseモデルの線形粘弾性に対する慣性の影響2019

    • 著者名/発表者名
      畝山多加志, 仲井文明, 増渕雄一
    • 学会等名
      第67回レオロジー討論会
  • [学会発表] 高分子レオロジーのシミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      増渕雄一
    • 学会等名
      第15回日本接着学会関西支部若手研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 壁面分子吸着がせん断粘度成長曲線に及ぼす影響: 粗視化分子モデルによる検討2019

    • 著者名/発表者名
      増渕雄一
    • 学会等名
      第31回高分子加工技術討論会
  • [学会発表] A few topics in extensional rheology: friction reduction of polymers and viscoelasticity of CFRTP2019

    • 著者名/発表者名
      増渕雄一
    • 学会等名
      第50回伸長プロセス委員会
    • 招待講演
  • [学会発表] 過渡結合を導入した多体散逸粒子動力学法による粘弾性流体の計算2019

    • 著者名/発表者名
      広井紀彦, 畝山多加志, 増渕雄一
    • 学会等名
      第33回分子シミュレーション討論会
  • [学会発表] 過渡的な結合を用いたからみあった高分子の粗視化分子シミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      畝山多加志, 増渕雄一
    • 学会等名
      第33回分子シミュレーション討論会
  • [学会発表] Multi-Chain Simulations for Entangled Polymers2019

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Masubuchi and Takashi Uneyama
    • 学会等名
      The 16th Pacific Polymer Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Modeling of Entangled Polymer Dynamics2019

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Masubuchi and Takashi Uneyama
    • 学会等名
      Materials Research Meeting 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] A Molecular Explanation of Strain Hardening2019

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Masubuchi
    • 学会等名
      The Second International Conference of Polymeric and Organic Materials in Yamagata University
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] レオロジーの基礎2019

    • 著者名/発表者名
      増渕雄一
    • 学会等名
      プラスチック成形加工学会第171回講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] Simulation of Capillary Thinning by Many-body Dissipative Particle Dynamics with Transient Bonds2019

    • 著者名/発表者名
      Norihiko Hiroi, Takashi Uneyama and Yuichi Masubuchi
    • 学会等名
      IWEAYR-15th
    • 国際学会
  • [学会発表] 高分子レオロジーの分子論の基礎2019

    • 著者名/発表者名
      増渕雄一
    • 学会等名
      高分子ナノテクノロジー研究会第18回講演会
    • 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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