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2015 Fiscal Year Annual Research Report

テラヘルツ光による高分子の物性評価と高次構造制御

Research Project

Project/Area Number 13J02605
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

小松 麻理奈  早稲田大学, 理工学術院, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsテラヘルツ分光 / 高分子 / 高次構造 / 分子振動 / 分子間相互作用
Outline of Annual Research Achievements

1.様々な結晶化度のポリエチレンナフタレート(PEN)に対してTHz分光測定を行った処,2.1THzの吸収強度と結晶化度が正に相関することを確認した。一方,非晶質のPENを昇温しながら測定すると,180℃で2.0THzにピークが出現し,降温時に2.0THzから2.1THzへのピークシフトが観測された。以上より、THzスペクトルの温度依存性からPENの結晶状態を把握できる可能性は高いと考えられる。
2.高分子高次構造の制御に向け、高次構造設計の容易なデオキシリボ核酸(DNA)のTHzスペクトルを検討した。チミン、アデニン、グアニン,シトシンの各塩基を持つ一本鎖DNAと、DNAの構成要素の一つであるデオキシリボースの遠赤外吸収スペクトルを得た。その結果,塩基の種類によらず100~300cm-1と520~570cm-1付近に広い吸収が現れ、チミンを塩基としたDNAでは、422cm-1と490cm-1付近に,アデニンを塩基としたDNAでは、240、335、395、450、480cm-1付近に特徴的な吸収が現れることを確認した。一方で、デオキシリボースは100~600cm-1の波数域において特徴的な吸収を持たないことが分かった。
さらに、高次構造がDNAのTHzスペクトルに与える影響を検討するために、1本鎖DNAとヘアピン2重鎖DNAのTHzスペクトルを比較した。まずアデニンを塩基としたDNAとチミンを塩基としたDNAについて1本鎖とヘアピン2重鎖を比べたところ、1本鎖とヘアピン2重鎖でスペクトルの違いは見られなかった。次に、グアニンを塩基としたDNAとシトシンを塩基としたDNAについて、1本鎖とヘアピン2重鎖を比べたところ、一本鎖では鋭い吸収ピークが現れる一方で、ヘアピン二重鎖ではブロードな吸収の肩しか現れない。この原因として、シトシンやグアニンを塩基にもつDNAの分子振動は分子間の相互作用の影響を受けやすく、ヘアピン2重鎖では分子間の相互作用により振動が抑制されたと考えられる。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Terahertz Spectral Change Associated with Glass Transition of Poly-epsilon-caprolactone2015

    • Author(s)
      Marina Komatsu, Maya Mizuno, Shingo Saito, Kaori Fukunaga, and Yoshimichi Ohki
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics

      Volume: 117 Pages: 133102(1-7)

    • DOI

      doi.org/10.1063/1.4916746

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] エチレン酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル量推定 -赤外吸収分光に対する遠赤外吸収分光の優位性-2016

    • Author(s)
      井筒智之, 小高大祐, 小松麻理奈, 大木義路, 水野麻弥, 中村孔亮, 千綿直文
    • Organizer
      平成28年電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2016-03-16 – 2016-03-16
  • [Presentation] テラヘルツ分光測定および赤外分光測定による熱劣化シリコーンゴムの解析2016

    • Author(s)
      小高大祐, 小松麻理奈, 平井直志, 大木義路
    • Organizer
      平成28年電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2016-03-16 – 2016-03-16
  • [Presentation] テラヘルツ分光によるエポキシ樹脂ナノ・マイクロコンポジットにおけるフィラー/樹脂相互作用およびフィラー凝集の検出2015

    • Author(s)
      畔柳知里, 滝花純也, 小松麻理奈, 平井直志, 大木義路
    • Organizer
      電気学会 誘電・絶縁材料研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-12-22 – 2015-12-22
  • [Presentation] 熱・放射線同時劣化によるエチレンプロピレンジエン共重合体からのタルクの析出 -テラヘルツおよび赤外全反射吸収による確認-2015

    • Author(s)
      香西拓哉, 小高大祐, 井筒智之, 小松麻理奈, 平井直志, 大木義路
    • Organizer
      2015年放電学会年次大会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      2015-12-05 – 2015-12-05
  • [Presentation] テラヘルツ分光によるエポキシ樹脂ナノ・マイクロコンポジットにおけるフィラー/樹脂相互作用の観察の可能性2015

    • Author(s)
      畔柳知里, 滝花純也, 小松麻理奈, 平井直志, 大木義路
    • Organizer
      2015年放電学会年次大会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      2015-12-05 – 2015-12-05
  • [Presentation] テラヘルツイメージングによるエポキシ樹脂ナノ・マイクロコンポジットにおけるフィラー凝集の検出2015

    • Author(s)
      畔柳知里, 滝花純也, 小松麻理奈, 平井直志, 大木義路
    • Organizer
      2015年放電学会年次大会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      2015-12-05 – 2015-12-05
  • [Presentation] Estimation of the Number of Nucleotides with Thymine in Deoxyribonucleic Acid by Far-infrared Absorption2015

    • Author(s)
      Ayano Kitamura, Marina Komatsu, Yoshimichi Ohki, Maya Mizuno, Miki Hirabayashi, and Hiroaki Kojima
    • Organizer
      2015 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena
    • Place of Presentation
      Ann Arbor, USA
    • Year and Date
      2015-10-20 – 2015-10-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Terahertz and Far-infrared Spectroscopic Estimation of Vinyl Acetate Content in Ethylene-Vinyl Acetate Copolymer2015

    • Author(s)
      Tomoyuki Izutsu, Daisuke Odaka, Marina Komatsu, Yoshimichi Ohki, Maya Mizuno, Yoshiaki Nakamura, and Naofumi Chiwata
    • Organizer
      2015 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena
    • Place of Presentation
      Ann Arbor, USA
    • Year and Date
      2015-10-19 – 2015-10-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 熱および熱・放射線同時劣化シリコーンゴムのテラヘルツ吸収測定2015

    • Author(s)
      小高大祐, 花田脩伍, 小松麻理奈, 平井直志, 大木義路
    • Organizer
      第46回電気電子絶縁材料システムシンポジウム
    • Place of Presentation
      北九州
    • Year and Date
      2015-09-04 – 2015-09-04
  • [Presentation] テラヘルツ及び遠赤外分光測定によるエチレン酢酸ビニル共重合体中の酢酸ビニル量推定2015

    • Author(s)
      井筒智之, 小高大祐, 小松麻理奈, 大木義路, 水野麻弥, 中村孔亮, 千綿直文
    • Organizer
      第46回電気電子絶縁材料システムシンポジウム
    • Place of Presentation
      北九州
    • Year and Date
      2015-09-04 – 2015-09-04
  • [Presentation] THz Absorption of Adenine Base in Single-stranded Deoxyribonucleic Acid2015

    • Author(s)
      Marina Komatsu, Yoshimichi Ohki, and Maya Mizuno
    • Organizer
      40th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves
    • Place of Presentation
      Hong Kong, China
    • Year and Date
      2015-08-26 – 2015-08-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Terahertz Spectroscopic Observation of Oxidation of Ethylene-Propylene-Diene- Copolymer2015

    • Author(s)
      Marina Komatsu, Tomoyuki Izutsu, Yoshimichi Ohki, Maya Mizuno, and Kaori Fukunaga
    • Organizer
      2015 IEEE 11th International Conference on the Properties and Applications of Dielectric Materials
    • Place of Presentation
      Sydney, Australia
    • Year and Date
      2015-07-22 – 2015-07-22
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-12-27  

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