2014 Fiscal Year Annual Research Report
ハイドロゲル微粒子混合系におけるコロイド安定性の制御および新規機能性材料創製
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13J10547
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
堀込 幸司 信州大学, 総合工学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ハイドロゲル微粒子 / 気液界面 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでは、アクリルアミド誘導体の一種であるpoly(N-isopropylacrylamide)(pNIPAm)ゲル微粒子が、気水界面に吸着し、配列、そしてその構造を維持したまま基板上に転写され、薄膜を形成するという過程を明らかとしている。しかし、これまでの検討は、上述した化学種のみの現象しか追えていない。そこで、当該年度においては、これまで行ってきた検討をさらに深めるために、pNIPAmだけでなく、まずはNIPAmに見られるアクリルアミド誘導体の骨格に注目し検討を行なってきた。気水界面での各種ゲル微粒子の気液界面吸着能の評価のため、pNIPAmゲル微粒子とpoly(acrylamide)を主な構成要素とした2種類のゲル微粒子分散液の表面張力をWilhelmy法により測定し比較したところ、前者は25 °Cにおける水の表面張力（~72 mN/m）を低下させるが、後者は低下させないということが分かった。両者の構造を比較すると、NIPAmモノマーに見られる両親媒性の構造が、pNIPAmゲル微粒子が気水界面に吸着する一つの要因だということがわかった。さらに検討を深めるため、上述したアクリルアミド誘導体以外の粒子にて検討を進めたところ、モノマーでは水の表面張力を低下させるものの、ゲル微粒子となった際には、水の表面張力を低下させないという結果が得られた。実際に光学顕微鏡により、上述した時も微粒子の挙動を光学顕微鏡により観察すると、気水界面でのブラウン運動の有無が異なることが分かっている。よって以上の結果から、上述した両親媒性の構造だけでなく、水媒体中でのゲル微粒子の形態も、気水界面でのゲル微粒子の挙動に影響を与えているということが新たにわかってきている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該年度において、研究実施内容に記載した現象が、ゲル微粒子を構成する高分子鎖が両親媒性の性質を持つだけでなく、媒体中での微粒子の形態も関与してくるということを明らかとしているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
さらに上述した現象を深く掘り下げていくため、今回注目したアクリルアミド誘導体の検討の他にも、荷電基の影響についても検討を試みる。評価法は、表面張力測定と光学顕微鏡観察を軸とし、これまでの結果との比較から、ハイドロゲル微粒子における乾燥現象の立ち位置を明らかとし、上記現象の体系化を試みる。
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Research Products
(7 results)
