コロイド―高分子コンプレックス系の創製とナノ構造形成に関する計算科学的研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15740258
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 寺尾 貴道 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40271647)
• Keywords: 高分子電解質 / コロイド界面科学 / デンドリマー・超分子 / 分子動力学計算

Research Abstract

近年、溶液中におけるデンドリマー高分子系の物理化学的性質に関して興味がもたれている。デンドリマーは、ナノテクノロジーの分野において様々な応用が期待されており、中性子散乱等に基づく実験的研究が盛んに行われている。具体的には、高分子のconformationや、構造因子の波数依存性などに関して調べられているが、未解決の問題が数多い。このような問題に関しては、分子シミュレーションによる解析が極めて有効な手段である事が期待される。しかし、溶液中の高分子系における静電相互作用を正確に取り扱う事は、計算時間が膨大となるため一般に困難であり、今まで十分な研究が行われてこなかった。
本研究では、電解質溶液中におけるデンドリマー高分子系に関して並列分子動力学シミュレーションを行い、上記の問題に関して定量的に調べた。特に、溶液中における静電相互作用の強さと構造形成の関係について、系統的に明らかにした。これらの結果から、溶液中における系の熱力学的性質に関して、最近の実験結果を解釈する上で有益な知見が得られた。

Research Products

• [Publications] Takamichi Terao: "Crossover phenomena in flocculations of colloidal suspensions: the effect of shear flow"Physica A. 320. 77-83 (2003)
• [Publications] Takamichi Terao: "Molecular dynamics simulation of dendrimers : structural formation and internal charge distribution"AIP conference proceedings. (in press). (2004)