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2007 Fiscal Year Annual Research Report

光子相関解析によるソフトマターダイナミクス

Planned Research

Project AreaCreation of non-equilibrium soft matter physics: Structure and dynamics of mesoscopic systems
Project/Area Number 18068004
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

柴山 充弘  The University of Tokyo, 物性研究所, 教授 (00175390)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 伊藤 耕二  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (00232439)
遠藤 仁  東京大学, 物性研究所, 助教 (40447313)
Keywords動的光散乱 / 光子相関法 / パーコレーション / 高分子ゲル / シェイクゲル / レオロジー / ゾルゲル転移 / ナノコンポジットゲル
Research Abstract

複雑な新奇高分子ゲルの「高分子ゲル物理」を開拓することを目的とし、可視光域での光子相関法、高分子ダイナミクス理論の援用などにより、実験・理論の両面からゲルの構造とダイナミクスの研究を展開した。本年度は特に以下のことを行った。(1)従来の、レオロジー的手法と光散乱の2種の手法によるゲル化点が一致するかどうかを詳細に検討し、ゲル化点ならびにゲル化点におけるダイナミクスのべき指数がともに一致することを発見した。(2)振動を加えることによってゲル化する「シェイクゲル」の発現メカニズムをレオロジーおよび小角中性子散乱によって研究し、ゲル化が鎖の伸びきりによって起こるのではなく、添加した油滴充填剤が高分子鎖によってブリッジされることによるパーコレーションに起因することを見いだした。(3)ナノコンポジットゲルの形成過程を動的光散乱および小角中性子散乱によって解明した。ゲル化は分散したクレイまわりに高分子鎖が成長し、それがパーコレートすることで起こること、さらに、クレイ回りには高分子鎖の凝集層があることを確認した。こうした研究から、ゲル全体のダイナミクス、高分子鎖ダイナミクスに加えて、架橋点のダイナミクスなどの多彩なダイナミクスを内包する「マルチダイナミカルマテリアル」としてのゲルに見られる様々な興味深い物理現象について系統的な研究を展開した。(4)ゲルの構造研究を合成高分子のみならず、カラギーナンなどの天然高分子にも適用し、その有用性を実証した。

  • Research Products

    (45 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (34 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Comparative Studies on the Conformational Change and Aggregation Behavior of Irradiated Carrageenans and Agar by Dynamic Light Scattering2007

    • Author(s)
      Abad, L: Okabe, S: Shibayama, M: Kudo, H: Saiki, S: Aranilla, C: Relleve, L: de la Rosa. A
    • Journal Title

      Int. J. Biol. Macromol. 42

      Pages: 5561

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Periodic Structure in a Mixture of D2O/3-Methylpyridine/NaBPh4 Induced by Solvation Effect2007

    • Author(s)
      Sadakane, K: Seto, H: Endo H: Shibayama, M.
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn. 76

      Pages: 113602-1113602-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In situ small-angle neutron scattering and rheological measurements of shear-induced gelation2007

    • Author(s)
      Shibayama. M: Kawada, H: Kume, T: Sano, T: Matsunaga, T: Osaka, N: Miyazaki, S: Okabe, S: Endo, H
    • Journal Title

      J. Chem. Phys. 127

      Pages: 144507-1144507-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gel Point Determination of Gelatin Hydrogels by Dynamic Light Scattering and Rheological Measurements2007

    • Author(s)
      Matsunaga, T; Shibayama, M
    • Journal Title

      Phys. Rev. E, Rapid. Commun. 76

      Pages: 030401-1030401-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pressure-Induced Reentrant Micellization of Amphiphilic Block Copolymers in Dilute Aqueous Solutions2007

    • Author(s)
      Osaka, N; Miyazaki, S; Okabe, S; Endo, H; Sasai, A; Seno, K; Aoshima, S; Shibayama, M.
    • Journal Title

      J. Chem. Phys. 127

      Pages: 094905-1094905-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gelation Mechanism of Poly(N-isopropylacrylamide)-Clay Nanocomposite Gels2007

    • Author(s)
      Gelation Mechanism of Poly (N-isopropylacrylamide)-Clay Nanocompo site Gels
    • Journal Title

      Macromolecules 40

      Pages: 42874295

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Difference in Lower Critical Solution Temperature Behavior Between Random Copolymers and a Homopolymer Having Solvatophilic and Solvatophobic Structures in an Ionic Liquid2007

    • Author(s)
      Ueki, T; Karino, T; Kobayashi, Y; Shibayama, M; Watanabe, M
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. B 111

      Pages: 47504754

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structures and Dynamics of N-isopropylacrylamide/Acrylic Acid Copolymer Gels Prepared by cross-linker-Free UV-Induced Polymerization2007

    • Author(s)
      Suzuki, T; Ikkai, F; Shibayama, M
    • Journal Title

      Macromolecules 40

      Pages: 25092514

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Complementary Use of SANS and DLS Studies for Structure Analysis and Dynamics of Polymer Gels2007

    • Author(s)
      Shibayama, M; Karino, T; Domon, Y; Ito, K.
    • Journal Title

      J. Appl. Cryst. 40

      Pages: 4347

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Phase Separation of Nanocomposite Gels2008

    • Author(s)
      Noboru Osaka, Toshihiko Nishida, Takuya Suzuki, Hitoshi Endo, Li Huan-jun, Kazutoshi Haraguchi and Mitsuhiro Shibayama
    • Organizer
      8th Korea-Japan Meeting on Neutron Science
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2008-02-19
  • [Presentation] Analysis of Surface Structure and Hydrogen/Deuterium Exchange of Colloidal Silica Suspension by Contrast-variation Small-angle Neutron Scattering2008

    • Author(s)
      Takuya Suzuki, Hitoshi Endo and Mitsuhiro Shibayama
    • Organizer
      8th Korea-Japan Meeting on Neutron Science
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2008-02-19
  • [Presentation] The Structure and Dynamics of Molecular Chaperone-Like Hydrogel Nanoparticles2008

    • Author(s)
      Norihiro Inomoto, Hitoshi Endo, Urara Hasegawa, Yayoi Ozawa, Kazunari Akiyoshi and Mitsuhiro Shibayama
    • Organizer
      8th Korea-Japan Meeting on Neutron Science
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2008-02-19
  • [Presentation] Orientation of clay particles in Nanocomposite Ge2008

    • Author(s)
      Toshihiko Nishida, Noboru Osaka, Hitoshi Endo, Li Huan-jun, Kazutoshi Haraguchi and Mitsuhiro Shibayama
    • Organizer
      8th Korea-Japan Meeting on Neutron Science
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2008-02-19
  • [Presentation] 小角中性子散乱法によるポリロタキサンの構造解析2008

    • Author(s)
      眞弓皓一・酒井康博・伊藤耕三・大坂昇・遠藤仁・柴山充弘
    • Organizer
      第19回高分子ゲル研究討論会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2008-01-17
  • [Presentation] コントラスト変調小角中性子散乱法を用いたNIP Am/Silicaハイブリッドゲルの局所構造解析2008

    • Author(s)
      鈴木拓也・大坂 昇・遠藤 仁・柴山充弘
    • Organizer
      第19回高分子ゲル研究討論会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2008-01-17
  • [Presentation] N-イソプロピルアクリルアミドとゼラチンの絡み合いゲルの構造と物性2008

    • Author(s)
      松永拓郎・遠藤 仁・柴山充弘
    • Organizer
      第19回高分子ゲル研究討論会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2008-01-17
  • [Presentation] NCゲルの相分離2008

    • Author(s)
      大坂昇・西田理彦・鈴木拓也・遠藤仁・柴山充弘・原口和敏
    • Organizer
      第19回高分子ゲル研究討論会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2008-01-16
  • [Presentation] 分子シャペロン機能を持つナノゲルの構造とダイナミクス2008

    • Author(s)
      伊野本憲浩・遠藤仁・小澤弥生・長谷川麗・秋吉一成・柴山充弘
    • Organizer
      第19回高分子ゲル研究討論会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2008-01-16
  • [Presentation] コントラスト変調中性子小角散乱法を用いた延伸下ナノコンポジットハイドロゲルの構造解析2008

    • Author(s)
      西田理彦・遠藤仁・柴山充弘・原口和敏
    • Organizer
      第19回高分子ゲル研究討論会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2008-01-16
  • [Presentation] NCゲルの相分離」、特定領域研究「非平衡ソフトマター物理学の創成2008

    • Author(s)
      大坂昇・鈴木拓也・遠藤仁・柴山充弘
    • Organizer
      第2回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2008-01-08
  • [Presentation] Microstructure Analysis of NIPAm/Silica Hybrid gels by Contrast Variation Small Angle Neutron Scattering2007

    • Author(s)
      Takuya Suzuki, Noboru Osaka, Hito shi Endo and Mitsuhiro Shibayama
    • Organizer
      The Second Japan-Taiwan Workshop on Neutron Scattering of Bio-Materials, Soft-Matters and Nano-Materials
    • Place of Presentation
      Wulai, Taiwan
    • Year and Date
      2007-12-05
  • [Presentation] Shear Induced Orientation in Polymer-Clay Suspension Investigated by Contrast-Variation Small-Angle Neutron Scattering2007

    • Author(s)
      Takuro Matsunaga, Takuya Suzuki, Noboru Osaka, Hitoshi Endo and Mitsuhiro Shibayama
    • Organizer
      The Second Japan-Taiwan Workshop on Neutron Scattering of Bio-Materials, Soft-Matters and Nano-Materials
    • Place of Presentation
      Wulai, Taiwan
    • Year and Date
      2007-12-05
  • [Presentation] 界面活性剤における低減摩擦損失効果2007

    • Author(s)
      大坂昇・鈴木拓也・松永拓郎・柴山充弘・竹中信幸
    • Organizer
      日本中性子科学会第7回年会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2007-11-28
  • [Presentation] コントラスト変調小角中性子散乱法を用いたシリカ微粒子の表面構造解析2007

    • Author(s)
      鈴木拓也・大坂昇・遠藤仁・柴山充弘
    • Organizer
      日本中性子科学会第7回年会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2007-11-28
  • [Presentation] 小角中性子散乱コントラストバリエーション法を用いた流動場におけるClay-Poly (ethylene oxide)混合系の微細構造解析2007

    • Author(s)
      松永拓郎・鈴木拓也・大坂昇・遠藤仁・柴山充弘
    • Organizer
      日本中性子科学会第7回年会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2007-11-28
  • [Presentation] 分子シャペロン機能を持つナノゲルの構造とダイナミクス2007

    • Author(s)
      伊野本憲浩・遠藤仁・小澤弥生・長谷川麗・秋吉一成・柴山充弘
    • Organizer
      日本中性子科学会第7回年会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2007-11-28
  • [Presentation] Microstructure Analysis of NIPAm/Silica Hybrid gels by Contrast Variation Small Angle Neutron Scattering2007

    • Author(s)
      Takuya Suzuki, Hitoshi Endo and Mitsuhiro Shibayama
    • Organizer
      9th International Symposium on Polymers for Advanced Technologies
    • Place of Presentation
      Shanghai, China
    • Year and Date
      2007-10-23
  • [Presentation] 新奇なN-イソプロピルアクリルアミドーゼラチン複合ゲルの物性と構造の研究2007

    • Author(s)
      松永拓郎・遠藤仁・柴山充弘
    • Organizer
      第56回高分子討論会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2007-09-21
  • [Presentation] 分子シャペロン機能を持つナノゲルの構造とダイナミクス2007

    • Author(s)
      伊野本憲浩・遠藤仁・小澤弥生・長谷川麗・秋吉一成・柴山充弘
    • Organizer
      第56回高分子討論会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2007-09-21
  • [Presentation] ポリロタキサンおよび環動ゲルの動的挙動2007

    • Author(s)
      眞弓皓一・酒井康博・伊藤耕三・柴山充弘
    • Organizer
      56回高分子討論会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2007-09-20
  • [Presentation] 光及び中性子散乱法を用いたラクトグロブリンの高圧溶液物性2007

    • Author(s)
      大坂 昇・鈴木拓也・遠藤 仁・柴山 充弘・高田慎
    • Organizer
      第56回高分子討論会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2007-09-20
  • [Presentation] 光およびコントラスト変調小角中性子散乱法を用いたNIPAm/silica複合型ゲルの時空間解析2007

    • Author(s)
      鈴木拓也・大坂昇・遠藤仁・柴山充弘
    • Organizer
      第56回高分子討論会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2007-09-20
  • [Presentation] 光散乱とレオロジーによるゼラチンゲルのネットワーク形成の研究2007

    • Author(s)
      西田理彦・松永拓郎・遠藤 仁・柴山充弘
    • Organizer
      第56回高分子討論会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2007-09-20
  • [Presentation] 光散乱とレオロジーによるゼラチンゲルネットワークの形成2007

    • Author(s)
      西田理彦・松永拓郎・遠藤仁・柴山充弘
    • Organizer
      第1回ソフトマター物理若手勉強会
    • Place of Presentation
      廿日市市宮島ホテルまこと
    • Year and Date
      2007-08-27
  • [Presentation] Critical phase behavior of polymer solutions and gels at various hydrostatic pressures2007

    • Author(s)
      Osaka Noboru and Shibayama Mitsuhiro
    • Organizer
      7th International Gel Symposium
    • Place of Presentation
      The University of Tokyo
    • Year and Date
      2007-08-06
  • [Presentation] Spatiotemporal Analysis of NIPAm/silica Hybrid Gels by Contrast Variation Small-angle Neutron Scattering and Light Scattering2007

    • Author(s)
      Takuya Suzuki, Noboru Osaka, Hito shi Endo and Mitsuhiro Shibayama
    • Organizer
      7th International Gel Symposium
    • Place of Presentation
      The University of Tokyo
    • Year and Date
      2007-08-06
  • [Presentation] Rheological and Dynamic Light Scattering Studies on Sol-Gel Transition of Gelatin2007

    • Author(s)
      Takuro Matsunaga, Hitoshi Endo and Mitsuhiro Shibayama
    • Organizer
      7th International Gel Symposium
    • Place of Presentation
      The University of Tokyo
    • Year and Date
      2007-08-06
  • [Presentation] SANS Study on Pressure-Induced Reentrant Micellization of Amphiphilic Block-Copolymers in Dilute Aqueous Solution2007

    • Author(s)
      Noboru Osaka, Satoshi Okabe, Hitoshi Endo, Aya Sasai, Sadahito Aoshima and Mitsuhiro Shibayama
    • Organizer
      International Conference on Neutron and X-ray Scattering
    • Place of Presentation
      Bandung, Indonesia
    • Year and Date
      2007-07-30
  • [Presentation] コントラスト変調小角中性子散乱法を用いたNIPAm/silica複合ゲルの局所構造解析2007

    • Author(s)
      鈴木拓也・大坂 昇・遠藤 仁・柴山充弘
    • Organizer
      非平衡ソフトマター物理第2回領域研究会
    • Place of Presentation
      米沢市伝国の杜
    • Year and Date
      2007-06-22
  • [Presentation] レオロジーと時分割動的光散乱によるゼラチンゲルのゲル化点決定2007

    • Author(s)
      松永拓郎・遠藤 仁・柴山充弘
    • Organizer
      非平衡ソフトマター物理第2回領域研究会
    • Place of Presentation
      米沢市伝国の杜
    • Year and Date
      2007-06-22
  • [Presentation] 紫外線重合型N-イソプロピルアクリルアミドゲルの微視的構造解析2007

    • Author(s)
      鈴木拓也・狩野武志・柴山充弘・一階文良
    • Organizer
      第56回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館
    • Year and Date
      2007-05-31
  • [Presentation] 感熱応答性ナノコンポジットミクロゲルの合成2007

    • Author(s)
      大坂 昇・柴山充弘
    • Organizer
      第56回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館
    • Year and Date
      2007-05-30
  • [Presentation] 動的光散乱およびレオロジーによるゼラチンゲルのゲル化機構の研究2007

    • Author(s)
      松永拓郎・岡部哲士・遠藤仁・柴山充弘
    • Organizer
      第56回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館
    • Year and Date
      2007-05-29
  • [Book] 21世紀の物質科学2007

    • Author(s)
      柴山充弘
    • Publisher
      倍風館
  • [Remarks]

    • URL

      http://shibayama.issp.u-tokyo.ac.jp/mitsu/index.html

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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