2010 Fiscal Year Annual Research Report
分子ネックレスのスライディング挙動と環動材料の動的力学物性の解明
Project/Area Number |
09J07290
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
眞弓 皓一 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)
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Keywords | 超分子 / ポリロタキサン / シクロデキストリン / ポリエチレングリコール / 小角中性子散乱法 / 中性子スピンエコー法 / レオロジー |
Research Abstract |
線状高分子が複数の環状分子を貫いた分子複合体であるポリロタキサンの分子レベルにおける構造とダイナミクスを明らかにし、さらにその実験的な知見を元にポリロタキサンの架橋体である環動ゲルの力学物性を理解する分子論的描像を構築した。小角中性子散乱法を用いることで、ポリロタキサン中の環状分子は線状高分子上においてランダムに分散していることが分かった。このことから、環動ゲルにおいては、高分子の形態エントロピーに加えて、環状分子の軸分子上における配置エントロピーも力学物性に影響を及ぼすと考えられる。また、中性子スピンエコー法によって環状分子のスライド運動は軸高分子のセグメント運動よりも十分遅いことが明らかとなった。したがって、環動ゲルの場合、環状分子のスライド運動に対応する周波数域においてガラス転移とは異なる力学緩和を示すと予想される。筆者は、環状分子の軸分子上における配置エントロピーに由来するエントロピー弾性を理論モデルによって定式化し、線形粘弾性試験の結果との対応を議論した。さらに、環動ゲルの非線形領域における一軸伸長試験の結果から、環動ゲルの場合、伸長方向の鎖が伸びきることによる急激な応力の立ち上がりが緩和され、大変形時における応力が通常の化学ゲルに比べて極めて小さいことが明らかとなった。このことは、環動ゲルを大変形させた際に、軸高分子が可動架橋点をすり抜けて、伸長方向と垂直な方向の鎖から伸長方向の鎖ヘセグメントが供給されていることを示唆している。
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Research Products
(24 results)
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[Presentation] Dynamics of Polyrotaxane in Solutions and Slide-Ring Gels Investigated by Neutron Spin Echo2010
Author(s)
Koichi Mayumi, Hitoshi Endo, Michihiro Nagao, Hideaki Yokoyama, Michael Monkenbusch, Jurgen Allegaier, Vitaliy Pipich, Olaf Holderer, Dieter Richter, Mitsuhiro Shibayama, Kohzo Ito
Organizer
2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
Place of Presentation
Hawaii, USA
Year and Date
20101215-20101220
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[Presentation] Dynamics of Polyrotaxane in Solutions Investigated by Contrast Variation Neutron Spin Echo2010
Author(s)
Koichi Mayumi, Hitoshi Endo, Michihiro Nagao, Hideaki Yokoyama, Michael Monkenbusch, Jurgen Allegaier, Vitaliy Pipich, Olaf Holderer, Dieter Richter, Mitsuhiro Shibayama, Kohzo Ito
Organizer
International Symposium on Non-Equilibrium Soft Matter 2010
Place of Presentation
Nara, Japan
Year and Date
20100817-20100820
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[Presentation] Structure of Polyrotaxane in Solutions Studied by Contrast Variation Small-Angle Neutron Scattering2010
Author(s)
Koichi Mayumi, Hitoshi Endo, Michihiro Nagao, Hideaki Yokoyama, Michael Monkenbusch, Jurgen Allegaier, Vitaliy Pipich, Olaf Holderer, Dieter Richter, Mitsuhiro Shibayama, Kohzo Ito
Organizer
International Soft Matter Conference 2010
Place of Presentation
Granada, Spain
Year and Date
20100705-20100708
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[Presentation] Dynamics of Polyrotaxane Investigated by Contrast Variation Neutron Spin Echo Technique2010
Author(s)
Hitoshi Endo, Koichi Mayumi, Michihiro Nagao, Kohzo Ito, Mitsuhiro Shibayama, Olaf Holderer, Vitaliy Pipich, Michael Monkenbusch, Jurgen Allegaier, Dieter Richter
Organizer
International Soft Matter Conference 2010
Place of Presentation
Granada, Spain
Year and Date
20100705-20100708
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[Presentation] 東京大学生産技術研究所2010
Author(s)
紺田明宏、浦山健治、瀧川敏算、眞弓皓一、伊藤耕三
Organizer
第37回レオロジー学会年会
Place of Presentation
東京大学生産技術研究所
Year and Date
20100513-20100514
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