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本研究では、粗視化シミュレーションを用いて高分子―液体間ナノ界面における界面場中における高分子鎖のコンフォメーションとダイナミクスを明らかにし、1分子鎖のサイエンスの観点から、高分子―液体間界面がソフト界面となりうるメカニズムを明らかにすることを目的として進めている。2012年度は、高分子鎖が部分的に溶けた状態について、高分子鎖の粗視化モデルを用いて構築し、シミュレーションを行った。
部分溶解するポリマーとして、溶ける粒子と溶けない粒子のランダムコポリマーとして扱うこととし、DPDモデルで記述した。結果として、下記にあげる３つの状態、4種類の構造が得られた。１）Flat swelling surface、2）Fluctuating swelling surface、3)inhomogeneous Dissolved structure、4) homogeneous Dissolved structureである。1)は、界面近傍に溶ける成分が偏析して、分子鎖スケールで膨潤構造が生成する状態を表す。2)は、界面近傍に溶ける成分が偏析するが、界面に溶ける成分が偏析できる量よりより多い成分が偏析した際に、界面の面積を稼ぐために界面に揺らぎが現れてくる状態を表す。3)は、巨大なミセル状となり、不均一な状態ではあるが、ポリマーが溶けている状態を指す。4)は、ポリマーがほぼ液体の中で均一分布しながら溶けている状態を指す。また、溶ける成分の割合と溶ける成分における溶媒粒子との間の非結合相互作用を変えた際の相図についての作成も行い、これらの構造の生成について検証することができた。
また、領域内での連携研究を目的に、粗視化シミュレーションにおける研修コースを実施し、多くの方の参加の中、将来的に連携を模索するための研修を行うことができた。
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