2016 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of molecular technology for stimuli-responsive materials consisting of inorganic nanotube
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26870179
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
敷中 一洋 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00507189)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ナノチューブ / ゲル / 刺激応答素材 / 異方性材料 / キラリティー / 電解質材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は主に二官能性有機酸によるチクソトロピー性イモゴライトゲルの異方構造化・高強度化を達成した。加えて溶媒のイオン液体への置換による電解質素材への応用を志向した。前年度までに申請者はイモゴライトと二官能性有機酸を水中で混合し、イモゴライトによるネットワークから成る高速なチクソトロピー性を示すゲルを得た。本年度は本チクソトロピー性イモゴライトゲルの機能化を果たすため下記二項目を達成した。
第一に衝撃を加え液化させたイモゴライトゲルに対しずりを加えイモゴライトナノファイバーを流動配向させた後静値し、異方構造が維持されたゲルを得た。複屈折測定および小角X線散乱よりゲル流動速度とイモゴライト配向度の相関を明らかにした。また不斉炭素を持つ二官能性有機酸によるイモゴライトゲルに同様の配向処理を施すことで有機酸のキラリティーに従ったイモゴライトらせん配向を持つゲルを創製した。
更にイモゴライトゲルに重合性有機分子＋架橋剤を混合後、上記手順に従い流動配向を施したゲルに対しUV光を照射することで異方構造を維持した高強度ゲルを得た。本ゲルはイモゴライト配向に従った電気化学的・力学的異方性を示した。
第二にイモゴライトゲルの溶媒を水からイオン液体に置換することで、イモゴライトゲルへ熱的安定性と電気伝導性の付与を試みた。イオン液体を溶媒とするイモゴライトゲルはチクソトロピー性を示しかつ-80℃～200℃で相転移を示さないという熱的安定性を示した。本イモゴライトゲルはイオン液体単体同様のイオン伝導性を持つため、自由成形可能な新規擬固体電解質としての応用が期待される。
期間全体の研究を通して無機ナノチューブイモゴライトによる刺激応答材料の設計に資する分子技術の創出を達成し、更にこれを異方性材料へと展開した。加えて当初の予定になかったキラル材料・擬固体電解質材料としての応用可能性を示すことに成功した。
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