研究Discovery Saga

【キーワード】心筋再生組織 / 心臓血管系細胞分化 / 幹細胞分化誘導 / 培養基質 / 基質力学特性 (他16件)

【概要】本研究では幹細胞の分化制御機能と標的細胞の細胞選択機能を有する新規機能性培養基質の創製により心筋再生組織構築の革新を目指す。動物心筋組織細胞外マトリクス由来ハイドロゲル培養基質を作成し、動物由来培養基質上に幹細胞の心筋細胞への分化誘導を行い、基質力学特性の変化によって幹細胞の心筋細胞、平滑筋細胞などの分化制御及び細胞選択の可能性を示唆した。更に応力印加バイオリアクタの応用によって心筋再生組織構築の...

【情報学】人間情報学：コンピューティング／ゲルを含む研究件

【概要】BZ反応を触媒する金属錯体と温度反応性高分子の共重合体からなる自律振動性ゲルを微細加工し、反応のネットワークを幾何学的に構築することを試みた。また、反応の開始位置を決めるため、微小電極を作製し、反応ネットワークの決まった位置からトリガー波が発生する構造をネットワークに組み込む試みを行った。ゲルの微細加工は、PDMSなどの鋳型を作製し、その鋳型とガラスプレートの隙間にプレゲル溶液を注入して光照射で...

【情報学】人間情報学：動的自己組織化／ゲルを含む研究件

【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / マイクロマシン / 非平衡 (他10件)

【概要】本研究では，マイクロメートルスケールの非平衡場を構築・制御し，分子を時空間的・動的に自己組織化させ，非平衡場のエネルギーを利用して自律的に駆動する，「動的な細胞サイズ分子ロボットの創製と制御」を行うことを目的とした．研究の結果，細胞サイズ分子ロボットのための非対称複雑形状ゲル粒子の構築技術と動的自己組織化法の開発，化学反応によるゲル粒子の自律運動の実現に成功した．さらに，細胞やDNAを用いた細胞サ...

【情報学】情報学フロンティア：分子ロボット／ゲルを含む研究件

【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / ソフトマター / 光制御 (他10件)

【概要】分子ロボットは、生体分子でできた、ナノからマイクロメートルの微小サイズのロボットとして注目されている。本研究では、紫外/可視光・赤外レーザー・電波などの電磁波によって、細胞型のDNA分子ロボットを遠隔制御する技術を開発することを目的とした。最終的に、電磁波等によって、DNAゲルの物性を変化させられることを示し、DNAゲルでできた分子ロボットを、電磁波によって遠隔的に制御できる可能性が見出せた。 ...

【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / マイクロマシン / 非平衡 (他10件)

【概要】本研究では，マイクロメートルスケールの非平衡場を構築・制御し，分子を時空間的・動的に自己組織化させ，非平衡場のエネルギーを利用して自律的に駆動する，「動的な細胞サイズ分子ロボットの創製と制御」を行うことを目的とした．研究の結果，細胞サイズ分子ロボットのための非対称複雑形状ゲル粒子の構築技術と動的自己組織化法の開発，化学反応によるゲル粒子の自律運動の実現に成功した．さらに，細胞やDNAを用いた細胞サ...

【情報学】情報学フロンティア：基質／ゲルを含む研究件

❏分化制御と細胞選択機能を有する独創的な培養基質の創製による心筋再生組織構築の革新(25350521)

【キーワード】心筋再生組織 / 心臓血管系細胞分化 / 幹細胞分化誘導 / 培養基質 / 基質力学特性 (他16件)

【概要】本研究では幹細胞の分化制御機能と標的細胞の細胞選択機能を有する新規機能性培養基質の創製により心筋再生組織構築の革新を目指す。動物心筋組織細胞外マトリクス由来ハイドロゲル培養基質を作成し、動物由来培養基質上に幹細胞の心筋細胞への分化誘導を行い、基質力学特性の変化によって幹細胞の心筋細胞、平滑筋細胞などの分化制御及び細胞選択の可能性を示唆した。更に応力印加バイオリアクタの応用によって心筋再生組織構築の...

【情報学】情報学フロンティア：DNAナノテクノロジー／ゲルを含む研究件

【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / ソフトマター / 光制御 (他10件)

【概要】分子ロボットは、生体分子でできた、ナノからマイクロメートルの微小サイズのロボットとして注目されている。本研究では、紫外/可視光・赤外レーザー・電波などの電磁波によって、細胞型のDNA分子ロボットを遠隔制御する技術を開発することを目的とした。最終的に、電磁波等によって、DNAゲルの物性を変化させられることを示し、DNAゲルでできた分子ロボットを、電磁波によって遠隔的に制御できる可能性が見出せた。 ...

【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / マイクロマシン / 非平衡 (他10件)

【概要】本研究では，マイクロメートルスケールの非平衡場を構築・制御し，分子を時空間的・動的に自己組織化させ，非平衡場のエネルギーを利用して自律的に駆動する，「動的な細胞サイズ分子ロボットの創製と制御」を行うことを目的とした．研究の結果，細胞サイズ分子ロボットのための非対称複雑形状ゲル粒子の構築技術と動的自己組織化法の開発，化学反応によるゲル粒子の自律運動の実現に成功した．さらに，細胞やDNAを用いた細胞サ...

【情報学】情報学フロンティア：人工生命／ゲルを含む研究件

【概要】近年，細胞サイズの小胞に遺伝子発現系を内包した人工細胞の研究が盛んに行われているが，ダイナミックな現象を取り出すまでには至っていない．本研究では，微小流体を自在に制御できるマイクロ流体工学を駆使し，人工細胞に物質・エネルギー的な非平衡性を与えることで，人工細胞内でのダイナミックな反応と人工細胞の自律運動を実現するための基礎技術の開発に成功した．本研究の成果により，今後，動的な人工細胞構築の発展が進...

【複合領域】健康・スポーツ科学：柔軟／ゲルを含む研究件

【概要】本研究で得られた研究成果は次の通りである。 1.大変形するゲルロボットの形状設計手法変形の特異性を実現するために、表面に微細な凹凸を持つ平板状の型を作り、型にゲル材料を流し込んで表面にひだをもつゲル成型する手法を確立した。表面にひだをつけたゲルは、伸張する面のひだの方向に沿って曲がりやすくなり、変形の方向性を形状により設計可能となることを明らかにした。 2.電界制御による変形予測モデルの構築ゲ...

【複合領域】子ども学：運動／ゲルを含む研究件

【概要】本研究で得られた研究成果は次の通りである。 1.大変形するゲルロボットの形状設計手法変形の特異性を実現するために、表面に微細な凹凸を持つ平板状の型を作り、型にゲル材料を流し込んで表面にひだをもつゲル成型する手法を確立した。表面にひだをつけたゲルは、伸張する面のひだの方向に沿って曲がりやすくなり、変形の方向性を形状により設計可能となることを明らかにした。 2.電界制御による変形予測モデルの構築ゲ...

【複合領域】一般理論：ウレアーゼ／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / ゲル包括酵素 / 体積相転移 / バイオケモメカニカルシステム / バイオケモメカニカルバルブ (他13件)

【概要】ゲル内に適当な酵素を包括固定化しておき、ゲルを取り囲む外部溶液に基質分子を添加すると酵素反応が起こり、ゲル内及びゲル近傍で基質/生成物比(溶媒組成)が変化する。その結果として、ゲルは体積相転移を起こし伸び・縮みする。このゲル包括酵素は、生物化学反応(酵素反応)のエネルギーを、ゲルの伸び・縮みを通して、力学エネルギーに変換可能な材料系、即ち‘バイオケモメカニカルシステム'と考えることが出来る...

【環境学】環境創成学：断熱／ゲルを含む研究件

【概要】水中分散したセルロースミクロフィブリルは，自己配列して液晶性を示す。我々は、この液晶性ミクロフィブリル分散液に、希酸を滴下するという簡便な処理で、ミクロフィブリルの自己組織化配列を固定化するプロセスを確立した。その結果、濃度０．１％（水分９９．９％）でも自立する超高弾性率ヒドロゲルや、透明で強靭なエアロゲルを調製することに成功した。特にエアロゲルは、極めて低い熱伝導率を示し、高性能な新規断熱材とし...

【環境学】環境保全学：liquid extraction ／ゲルを含む研究件

【概要】ホウ素化合物を含む排水処理技術として、凝集沈殿処理、イオン交換処理、溶媒抽出処理等が検討されている。しかしながら、多量の薬剤添加に伴う二次廃棄物の発生あるいは再生廃液処理等のコスト高のため、処理プロセスの実用化が困難な状況にある。申請の研究では、ホウ素化合物分離除去プロセスとして、新規な高分子吸着剤を開発し、この分離プロセスの有効性について検討し、次の様な知見を得るに至った。 (1)自然界に大量...

【環境学】環境保全学：Boron ／ゲルを含む研究件

【概要】ホウ素化合物を含む排水処理技術として、凝集沈殿処理、イオン交換処理、溶媒抽出処理等が検討されている。しかしながら、多量の薬剤添加に伴う二次廃棄物の発生あるいは再生廃液処理等のコスト高のため、処理プロセスの実用化が困難な状況にある。申請の研究では、ホウ素化合物分離除去プロセスとして、新規な高分子吸着剤を開発し、この分離プロセスの有効性について検討し、次の様な知見を得るに至った。 (1)自然界に大量...

【環境学】環境保全学：環境技術／ゲルを含む研究件

【概要】平成16年度および17年度を通して開発した感温型ヘテロポリマーゲル(SSS-VBTA共重合体ゲル:組成はSodium styrene sulfate(SSS)とVinyl benzyl trimetyl ammonium chloride(VBTA))の組成を基本に、その組成を変えることで種々の極微量有害環境汚染物質に対する分離・濃縮性能の向上およびカラム分離(実用化のための手法)用に試作したSS...

【環境学】環境保全学：タンニン分子／ゲルを含む研究件

【概要】PHSを含む携帯電話に内蔵されている電子機器には銀(Ag)、金(Au)、パラジウム(Pd)等の貴金属・白金属が使用されている。現在、年間3,000トンを超える多量の携帯電話が廃棄されており、1トンあたりに含まれる貴・白金属は、Ag 2kg, Au 0.28kg, Pp 0.14kg,銅(Cu) 140kg,鉄,アルミ分である。. 本申請の研究では、タンニンゲル/液抽出プロセスを新規に提案し、次の様...

【概要】ホウ素化合物を含む排水処理技術として、凝集沈殿処理、イオン交換処理、溶媒抽出処理等が検討されている。しかしながら、多量の薬剤添加に伴う二次廃棄物の発生あるいは再生廃液処理等のコスト高のため、処理プロセスの実用化が困難な状況にある。申請の研究では、ホウ素化合物分離除去プロセスとして、新規な高分子吸着剤を開発し、この分離プロセスの有効性について検討し、次の様な知見を得るに至った。 (1)自然界に大量...

【環境学】環境保全学：ホウ素排水処理／ゲルを含む研究件

【概要】ホウ素化合物を含む排水処理技術として、凝集沈殿処理、イオン交換処理、溶媒抽出処理等が検討されている。しかしながら、多量の薬剤添加に伴う二次廃棄物の発生あるいは再生廃液処理等のコスト高のため、処理プロセスの実用化が困難な状況にある。申請の研究では、ホウ素化合物分離除去プロセスとして、新規な高分子吸着剤を開発し、この分離プロセスの有効性について検討し、次の様な知見を得るに至った。 (1)自然界に大量...

【環境学】環境保全学：Tannin gel ／ゲルを含む研究件

【概要】ホウ素化合物を含む排水処理技術として、凝集沈殿処理、イオン交換処理、溶媒抽出処理等が検討されている。しかしながら、多量の薬剤添加に伴う二次廃棄物の発生あるいは再生廃液処理等のコスト高のため、処理プロセスの実用化が困難な状況にある。申請の研究では、ホウ素化合物分離除去プロセスとして、新規な高分子吸着剤を開発し、この分離プロセスの有効性について検討し、次の様な知見を得るに至った。 (1)自然界に大量...

【環境学】環境保全学：gel ／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / 破壊 / 溶媒効果 / ソフトマター / mechano-chemical (他7件)

【概要】アリルアミドゲルの亀裂先端に注入した種々の液体が，その破壊挙動に与える影響を，注入する溶媒の種類を変えて調べ，次のような結果を得た。1）アクリルアミドの良溶媒である水（ゲル自体の溶媒でもある）注入した場合，小さな破壊測度Vでの引裂力Fの値が，空気中（注入液体無し）の破壊に比べて低下した；2）エチレングリコールなどの良溶媒の注入では，Fの値を増加させた；3）ゲルに強い偏析を引き起こすエタノール等の貧...

【概要】ホウ素化合物を含む排水処理技術として、凝集沈殿処理、イオン交換処理、溶媒抽出処理等が検討されている。しかしながら、多量の薬剤添加に伴う二次廃棄物の発生あるいは再生廃液処理等のコスト高のため、処理プロセスの実用化が困難な状況にある。申請の研究では、ホウ素化合物分離除去プロセスとして、新規な高分子吸着剤を開発し、この分離プロセスの有効性について検討し、次の様な知見を得るに至った。 (1)自然界に大量...

【環境学】環境保全学：不凍水／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、ブリルアン散乱、動的光散乱(DLS)、赤外分光(FTIR)、および核磁気共鳴(NMR)の各測定により、N-isopropylacrylamide(NIPA)ゲルの体積相転移の、特に収縮相における結合水の状態を中心に研究を行った。体積相転移点近傍でのブリルアン散乱の測定は、これまでに前例が無く、本研究で初めて行われた。とくに、転移点近傍での試料の変形と濁りが消えるのに、非常な長時間を要...

【数物系科学】数学：隔離／ゲルを含む研究件

【概要】CO_2の地中処分においては,帯水層の上部に存在する不浸透性の地層が帽岩(キャップロック)の役割を果たしてガスが封入されることを前提にしているが,地層中の断層や割れ目を通じてガスのリークが発生することが懸念される。本研究では,CO_2ガスを封入した帯水層からのガスリークを止める対策技術として,ゲル生成剤(ポリアクリルアミド,アルミン酸ナトリウム,水酸化ナトリウムの混合水溶液)の注入によるCO_2ガ...

【数物系科学】数学：BZ反応／ゲルを含む研究件

【概要】BZ反応を触媒する金属錯体と温度反応性高分子の共重合体からなる自律振動性ゲルを微細加工し、反応のネットワークを幾何学的に構築することを試みた。また、反応の開始位置を決めるため、微小電極を作製し、反応ネットワークの決まった位置からトリガー波が発生する構造をネットワークに組み込む試みを行った。ゲルの微細加工は、PDMSなどの鋳型を作製し、その鋳型とガラスプレートの隙間にプレゲル溶液を注入して光照射で...

【数物系科学】数学：反応拡散／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲルアクチュエータ / ゲル / アクチュエータ / 反応拡散 / ソフトマターの物理 (他6件)

【概要】生体は,流入するエネルギーと生体内部で散逸するエネルギーが均衡して,一定の散逸構造を持つシステムである.その生体内部には,神経細胞の膜電位,心臓の拍動,サーカディアンリズムなど,細胞レベルから一個体至るまでの階層において自律的な機能を有している.このような生体が持つ複雑かつ精密に組み立てられた時空間機能を,人工的に組み上げることができれば,生体を模倣したアクチュエータや自律歩行するゲルロボットや自...

【数物系科学】物理学：スティック・スリップ／ゲルを含む研究件

【概要】ゲルは，高分子からなるやわらかい弾性体であり，すべらせるとしばしばスティック－スリップ運動を起こす．ゲルのスティック－スリップ運動は，断層が一時的かつ局所的にすべりを起こす地震現象と類似した振る舞いを示すことから，地震現象のモデル系として用いられている．本研究では，実験条件によってスティック－スリップ運動の複雑性をコントロールできることを発見した．また，その場可視化を用いてスティック－スリップサイ...

【数物系科学】物理学：拡散場／ゲルを含む研究件

❏自己組織化空間パターンによる骨類似ポリマー・セラミックス複合体の新規合成法の開発(15560587)

【キーワード】生体材料 / 有機無機複合材料 / リン酸カルシウム / 自己組織化 / 吸水ポリマー (他10件)

【概要】本研究の目的は、ナノレベルからマクロレベルで制御された三次元的な階層的構造を有するポリマー・セラミックス複合材料の新規な合成方法の提案とそれを利用した生体機能性材料の開発である。本研究の成果は、複合化の基礎となるゲルマトリクス内における自己組織化空間パターンについてのモデル系の検討(パートI)と、周期的な空間パターンを利用した新規な階層構造、ナノ格子状構造、あるいはナノ繊維状構造を持つ水酸アパタイ...

【数物系科学】物理学：非平衡ダイナミクス／ゲルを含む研究件

【概要】生体の種々の自己組織化現象の化学モデルにもなっている振動反応（BZ反応）をポリマーネットワークの周期的体積変化や力学物性変化に変換することにより、心筋のように外部刺激のon-offなしに自ら周期的な膨潤収縮振動を起こす自励振動ゲルを開発した。高分子鎖の伸縮振動、ミセルやベシクルの凝集崩壊振動やそれに伴うゾルゲル振動、バルクゲルの体積振動や蠕動運動など、様々な階層スケールでの自励振動現象を発現するこ...

【数物系科学】物理学：光物性／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、白金錯体を架橋剤とするポリマーネットワーク材料を合成することで、光照射に対して安定な材料でありながらも、第二の刺激としての酸試薬の存在下では光加工性を示す材料を実現した。光と酸の協働的な反応によって材料のマクロ物性を制御し、光成形性、光脱着性を示すことが明らかとなった。さらに、本材料は本質的に光に安定であるため、光反応性を獲得しつつ、第二の刺激を除去した後、光機能の１つである発光性を両...

【数物系科学】物理学：動的接触理論／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では，アクリル樹脂を用いた摩擦・摩耗実験，および，高分子ゲルを用いた摩擦実験に取り組んだ．とくに後者では，すべり速度が物体の弾性波速度の同程度となる超高速条件で摩擦実験を実施した．その結果，2つの異なる特徴的な摩擦挙動を発見した．アクリル樹脂を用いた実験では，実験条件は一定であるにもかかわらず，ある時点で定常状態から逸脱し，摩擦力が急激に上昇して焼付きに至る挙動が観察された．また，高分子ゲ...

【数物系科学】物理学：スティック・スリップ運動／ゲルを含む研究件

【概要】ゲルは，高分子からなるやわらかい弾性体であり，すべらせるとしばしばスティック－スリップ運動を起こす．ゲルのスティック－スリップ運動は，断層が一時的かつ局所的にすべりを起こす地震現象と類似した振る舞いを示すことから，地震現象のモデル系として用いられている．本研究では，実験条件によってスティック－スリップ運動の複雑性をコントロールできることを発見した．また，その場可視化を用いてスティック－スリップサイ...

【数物系科学】物理学：物理ゲル／ゲルを含む研究件

【キーワード】シクロデキストリン / ポリエチレングリコール / ポリアミド / 包摂化合物 / ゲル (他8件)

【概要】先ず、モノアミノ化したα、β、及び、γ-CDとPEGジカルボン酸を用いたトポロジカル・ブランチポリマーの合成とその構造解析を行った。CDの種類に関わらず、モノアミノCDと分子量3000のPEGジカルボン酸の縮合生成物中には、PEGの両末端をCDで修飾しただけのダンベル型分子のほかに、CDがPEGを「疎」に包接して架橋点となっているトポロジカル・ブランチポリマーが含まれていることを明らかにした。また...

【数物系科学】物理学：焼き付き／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では，アクリル樹脂を用いた摩擦・摩耗実験，および，高分子ゲルを用いた摩擦実験に取り組んだ．とくに後者では，すべり速度が物体の弾性波速度の同程度となる超高速条件で摩擦実験を実施した．その結果，2つの異なる特徴的な摩擦挙動を発見した．アクリル樹脂を用いた実験では，実験条件は一定であるにもかかわらず，ある時点で定常状態から逸脱し，摩擦力が急激に上昇して焼付きに至る挙動が観察された．また，高分子ゲ...

【数物系科学】物理学：焼付き／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では，アクリル樹脂を用いた摩擦・摩耗実験，および，高分子ゲルを用いた摩擦実験に取り組んだ．とくに後者では，すべり速度が物体の弾性波速度の同程度となる超高速条件で摩擦実験を実施した．その結果，2つの異なる特徴的な摩擦挙動を発見した．アクリル樹脂を用いた実験では，実験条件は一定であるにもかかわらず，ある時点で定常状態から逸脱し，摩擦力が急激に上昇して焼付きに至る挙動が観察された．また，高分子ゲ...

【数物系科学】物理学：その場可視化／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では，アクリル樹脂を用いた摩擦・摩耗実験，および，高分子ゲルを用いた摩擦実験に取り組んだ．とくに後者では，すべり速度が物体の弾性波速度の同程度となる超高速条件で摩擦実験を実施した．その結果，2つの異なる特徴的な摩擦挙動を発見した．アクリル樹脂を用いた実験では，実験条件は一定であるにもかかわらず，ある時点で定常状態から逸脱し，摩擦力が急激に上昇して焼付きに至る挙動が観察された．また，高分子ゲ...

【概要】ゲルは，高分子からなるやわらかい弾性体であり，すべらせるとしばしばスティック－スリップ運動を起こす．ゲルのスティック－スリップ運動は，断層が一時的かつ局所的にすべりを起こす地震現象と類似した振る舞いを示すことから，地震現象のモデル系として用いられている．本研究では，実験条件によってスティック－スリップ運動の複雑性をコントロールできることを発見した．また，その場可視化を用いてスティック－スリップサイ...

【数物系科学】物理学：超音速／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では，アクリル樹脂を用いた摩擦・摩耗実験，および，高分子ゲルを用いた摩擦実験に取り組んだ．とくに後者では，すべり速度が物体の弾性波速度の同程度となる超高速条件で摩擦実験を実施した．その結果，2つの異なる特徴的な摩擦挙動を発見した．アクリル樹脂を用いた実験では，実験条件は一定であるにもかかわらず，ある時点で定常状態から逸脱し，摩擦力が急激に上昇して焼付きに至る挙動が観察された．また，高分子ゲ...

【数物系科学】物理学：超音速摩擦／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では，アクリル樹脂を用いた摩擦・摩耗実験，および，高分子ゲルを用いた摩擦実験に取り組んだ．とくに後者では，すべり速度が物体の弾性波速度の同程度となる超高速条件で摩擦実験を実施した．その結果，2つの異なる特徴的な摩擦挙動を発見した．アクリル樹脂を用いた実験では，実験条件は一定であるにもかかわらず，ある時点で定常状態から逸脱し，摩擦力が急激に上昇して焼付きに至る挙動が観察された．また，高分子ゲ...

【数物系科学】物理学：ソフトマター／ゲルを含む研究件

❏小区分13040:生物物理、化学物理およびソフトマターの物理関連(0)

【概要】本研究課題では、これまでに同定してきた脱水ストレスに応答して可逆的に凝集するクマムシタンパク質群 DRYPs について解析することで、新たな耐性原理の検証と提唱を目指している。本年度は、まずストレス依存に動物細胞内で繊維構造を形成するクマムシ固有の CAHS タンパク質群について、線維化がもたらす物理特性の変化と生物学的影響を解析した。in vitro における微小液滴を用いた生物物理学的解析から...

【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / ソフトマター / 光制御 (他10件)

【概要】分子ロボットは、生体分子でできた、ナノからマイクロメートルの微小サイズのロボットとして注目されている。本研究では、紫外/可視光・赤外レーザー・電波などの電磁波によって、細胞型のDNA分子ロボットを遠隔制御する技術を開発することを目的とした。最終的に、電磁波等によって、DNAゲルの物性を変化させられることを示し、DNAゲルでできた分子ロボットを、電磁波によって遠隔的に制御できる可能性が見出せた。 ...

【概要】本研究では，アクリル樹脂を用いた摩擦・摩耗実験，および，高分子ゲルを用いた摩擦実験に取り組んだ．とくに後者では，すべり速度が物体の弾性波速度の同程度となる超高速条件で摩擦実験を実施した．その結果，2つの異なる特徴的な摩擦挙動を発見した．アクリル樹脂を用いた実験では，実験条件は一定であるにもかかわらず，ある時点で定常状態から逸脱し，摩擦力が急激に上昇して焼付きに至る挙動が観察された．また，高分子ゲ...

【数物系科学】物理学：ソフトマターの物理／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲルアクチュエータ / ゲル / アクチュエータ / 反応拡散 / ソフトマターの物理 (他6件)

【概要】生体は,流入するエネルギーと生体内部で散逸するエネルギーが均衡して,一定の散逸構造を持つシステムである.その生体内部には,神経細胞の膜電位,心臓の拍動,サーカディアンリズムなど,細胞レベルから一個体至るまでの階層において自律的な機能を有している.このような生体が持つ複雑かつ精密に組み立てられた時空間機能を,人工的に組み上げることができれば,生体を模倣したアクチュエータや自律歩行するゲルロボットや自...

【数物系科学】物理学：状態変数／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では，アクリル樹脂を用いた摩擦・摩耗実験，および，高分子ゲルを用いた摩擦実験に取り組んだ．とくに後者では，すべり速度が物体の弾性波速度の同程度となる超高速条件で摩擦実験を実施した．その結果，2つの異なる特徴的な摩擦挙動を発見した．アクリル樹脂を用いた実験では，実験条件は一定であるにもかかわらず，ある時点で定常状態から逸脱し，摩擦力が急激に上昇して焼付きに至る挙動が観察された．また，高分子ゲ...

【数物系科学】物理学：fracture ／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / 破壊 / 溶媒効果 / ソフトマター / mechano-chemical (他7件)

【概要】アリルアミドゲルの亀裂先端に注入した種々の液体が，その破壊挙動に与える影響を，注入する溶媒の種類を変えて調べ，次のような結果を得た。1）アクリルアミドの良溶媒である水（ゲル自体の溶媒でもある）注入した場合，小さな破壊測度Vでの引裂力Fの値が，空気中（注入液体無し）の破壊に比べて低下した；2）エチレングリコールなどの良溶媒の注入では，Fの値を増加させた；3）ゲルに強い偏析を引き起こすエタノール等の貧...

【数物系科学】物理学：巨大応答／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では，アクリル樹脂を用いた摩擦・摩耗実験，および，高分子ゲルを用いた摩擦実験に取り組んだ．とくに後者では，すべり速度が物体の弾性波速度の同程度となる超高速条件で摩擦実験を実施した．その結果，2つの異なる特徴的な摩擦挙動を発見した．アクリル樹脂を用いた実験では，実験条件は一定であるにもかかわらず，ある時点で定常状態から逸脱し，摩擦力が急激に上昇して焼付きに至る挙動が観察された．また，高分子ゲ...

【数物系科学】物理学：巨大過渡応答／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では，アクリル樹脂を用いた摩擦・摩耗実験，および，高分子ゲルを用いた摩擦実験に取り組んだ．とくに後者では，すべり速度が物体の弾性波速度の同程度となる超高速条件で摩擦実験を実施した．その結果，2つの異なる特徴的な摩擦挙動を発見した．アクリル樹脂を用いた実験では，実験条件は一定であるにもかかわらず，ある時点で定常状態から逸脱し，摩擦力が急激に上昇して焼付きに至る挙動が観察された．また，高分子ゲ...

【数物系科学】物理学：過冷却液体／ゲルを含む研究件

【概要】ガラス形成物質の非線形輸送現象(特にそのレオロジー挙動)について理論的に研究を行った。主な成果は以下のとおりである。(i)分子動力学シミュレーションにより、過冷却液体の異常粘性輸送および粘弾性特性のメソスコピック性を初めて明らかにした。この発見は動的不均一性に伴う相関構造がスローダイナミクスにおいて本質的に重要であることを強く示唆するものである。(ii)アモルファス物質の破壊現象を記述する新しい粘...

【数物系科学】物理学：動的光散乱／ゲルを含む研究件

【概要】モジュールビルディング法により得られる高度に制御された網目構造を持つ"理想的"ポリマーネットワークを主たる対象とし、ゴム弾性論や高分子物理学の本質に関わる基本的事項について、特に構造と物性の相関の観点から研究を行った。研究手段には、小角中性子散乱(SANS)をはじめとし、動的光散乱(DLS)、小角X線散乱(SAXS)、力学試験、レオロジー、膨潤・収縮実験、示差熱分析(DSC)、赤外...

【概要】体積相転移のメカニズムに関する研究:ゲルの体積相転移に対する従来の現象論を批判的に検討し、2つのゲル相の間の相転移であるという考えが誤りである事を指摘した。従来の考えと異なり、収縮相はゲルではなくて析出網目であるという新しい相転移モデルを提案した。Poly-N-isopropylacrylamideゲルの収縮相の動的光散乱測定および弾性測定を初めて実行し、新たに提案されたモデルを支持する結果を得た...

【概要】本研究では、ブリルアン散乱、動的光散乱(DLS)、赤外分光(FTIR)、および核磁気共鳴(NMR)の各測定により、N-isopropylacrylamide(NIPA)ゲルの体積相転移の、特に収縮相における結合水の状態を中心に研究を行った。体積相転移点近傍でのブリルアン散乱の測定は、これまでに前例が無く、本研究で初めて行われた。とくに、転移点近傍での試料の変形と濁りが消えるのに、非常な長時間を要...

【数物系科学】物理学：2相共存領域／ゲルを含む研究件

【概要】実験の面では、3相共存状態における分域の挙動の精密測定、及び混合溶媒中でのゲル内部に形成されるセルパターンの測定を、また理論的研究の面では、転移に伴う水の状態の変化と収縮相の安定化条件を解析した。 (1)実験的研究:3相共存状態の実験と分域の温度挙動試料の大きさを従来の実験の場合に比べて約1/10の100mμとすることにより、体積緩和時間は約1/100に短縮され、分域壁の温度挙動の実験が短時間必...

【数物系科学】物理学：高分子物理学／ゲルを含む研究件

【概要】実験の面では、3相共存状態における分域の挙動の精密測定、及び混合溶媒中でのゲル内部に形成されるセルパターンの測定を、また理論的研究の面では、転移に伴う水の状態の変化と収縮相の安定化条件を解析した。 (1)実験的研究:3相共存状態の実験と分域の温度挙動試料の大きさを従来の実験の場合に比べて約1/10の100mμとすることにより、体積緩和時間は約1/100に短縮され、分域壁の温度挙動の実験が短時間必...

【数物系科学】物理学：流体力学的相互作用／ゲルを含む研究件

【概要】ガラス形成物質の非線形輸送現象(特にそのレオロジー挙動)について理論的に研究を行った。主な成果は以下のとおりである。(i)分子動力学シミュレーションにより、過冷却液体の異常粘性輸送および粘弾性特性のメソスコピック性を初めて明らかにした。この発見は動的不均一性に伴う相関構造がスローダイナミクスにおいて本質的に重要であることを強く示唆するものである。(ii)アモルファス物質の破壊現象を記述する新しい粘...

【数物系科学】物理学：イオン性ゲル／ゲルを含む研究件

【概要】体積相転移のメカニズムに関する研究:ゲルの体積相転移に対する従来の現象論を批判的に検討し、2つのゲル相の間の相転移であるという考えが誤りである事を指摘した。従来の考えと異なり、収縮相はゲルではなくて析出網目であるという新しい相転移モデルを提案した。Poly-N-isopropylacrylamideゲルの収縮相の動的光散乱測定および弾性測定を初めて実行し、新たに提案されたモデルを支持する結果を得た...

【数物系科学】物理学：分域構造／ゲルを含む研究件

【概要】実験の面では、3相共存状態における分域の挙動の精密測定、及び混合溶媒中でのゲル内部に形成されるセルパターンの測定を、また理論的研究の面では、転移に伴う水の状態の変化と収縮相の安定化条件を解析した。 (1)実験的研究:3相共存状態の実験と分域の温度挙動試料の大きさを従来の実験の場合に比べて約1/10の100mμとすることにより、体積緩和時間は約1/100に短縮され、分域壁の温度挙動の実験が短時間必...

【数物系科学】物理学：蛍光相関／ゲルを含む研究件

❏蛍光相関法による高分子ゲル内における分子の拡散機構の研究(11740384)

【研究テーマ】機能・物性・材料

【研究種目】奨励研究(A)

【研究期間】1999 - 2000

【研究代表者】角森史昭東京大学, 大学院・理学系研究科・附属地殻化学実験施設, 助手 (60291928)

【キーワード】蛍光相関 / 拡散 / ゲル / 蛍光相関法

【概要】本課題は、ゼラチンゲルのゲル化過程における、ゼラチン分子の拡散係数の分布の時間発展様式を明らかにすることを目的として企画されたものである。具体的には、ゼラチン分子を蛍光ラベルし、この蛍光分子の蛍光相関関数を自作の装置で測定し、この解析結果から、拡散係数分布の時間発展様式を明らかにすることが、第一の目標であった。また、この結果に基づいて、ゲル化のメカニズムについて議論することを第二の目標とした。 ...

【数物系科学】物理学：蛍光相関法／ゲルを含む研究件

❏蛍光相関法による高分子ゲル内における分子の拡散機構の研究(11740384)

【研究テーマ】機能・物性・材料

【研究種目】奨励研究(A)

【研究期間】1999 - 2000

【研究代表者】角森史昭東京大学, 大学院・理学系研究科・附属地殻化学実験施設, 助手 (60291928)

【キーワード】蛍光相関 / 拡散 / ゲル / 蛍光相関法

【概要】本課題は、ゼラチンゲルのゲル化過程における、ゼラチン分子の拡散係数の分布の時間発展様式を明らかにすることを目的として企画されたものである。具体的には、ゼラチン分子を蛍光ラベルし、この蛍光分子の蛍光相関関数を自作の装置で測定し、この解析結果から、拡散係数分布の時間発展様式を明らかにすることが、第一の目標であった。また、この結果に基づいて、ゲル化のメカニズムについて議論することを第二の目標とした。 ...

【数物系科学】物理学：中性子散乱／ゲルを含む研究件

【概要】モジュールビルディング法により得られる高度に制御された網目構造を持つ"理想的"ポリマーネットワークを主たる対象とし、ゴム弾性論や高分子物理学の本質に関わる基本的事項について、特に構造と物性の相関の観点から研究を行った。研究手段には、小角中性子散乱(SANS)をはじめとし、動的光散乱(DLS)、小角X線散乱(SAXS)、力学試験、レオロジー、膨潤・収縮実験、示差熱分析(DSC)、赤外...

【数物系科学】物理学：結合水／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、ブリルアン散乱、動的光散乱(DLS)、赤外分光(FTIR)、および核磁気共鳴(NMR)の各測定により、N-isopropylacrylamide(NIPA)ゲルの体積相転移の、特に収縮相における結合水の状態を中心に研究を行った。体積相転移点近傍でのブリルアン散乱の測定は、これまでに前例が無く、本研究で初めて行われた。とくに、転移点近傍での試料の変形と濁りが消えるのに、非常な長時間を要...

【数物系科学】物理学：pH分布／ゲルを含む研究件

【概要】体積相転移のメカニズムに関する研究:ゲルの体積相転移に対する従来の現象論を批判的に検討し、2つのゲル相の間の相転移であるという考えが誤りである事を指摘した。従来の考えと異なり、収縮相はゲルではなくて析出網目であるという新しい相転移モデルを提案した。Poly-N-isopropylacrylamideゲルの収縮相の動的光散乱測定および弾性測定を初めて実行し、新たに提案されたモデルを支持する結果を得た...

【数物系科学】物理学：相境界／ゲルを含む研究件

【概要】実験の面では、3相共存状態における分域の挙動の精密測定、及び混合溶媒中でのゲル内部に形成されるセルパターンの測定を、また理論的研究の面では、転移に伴う水の状態の変化と収縮相の安定化条件を解析した。 (1)実験的研究:3相共存状態の実験と分域の温度挙動試料の大きさを従来の実験の場合に比べて約1/10の100mμとすることにより、体積緩和時間は約1/100に短縮され、分域壁の温度挙動の実験が短時間必...

【数物系科学】物理学：相図／ゲルを含む研究件

【概要】ゲルは，高分子からなるやわらかい弾性体であり，すべらせるとしばしばスティック－スリップ運動を起こす．ゲルのスティック－スリップ運動は，断層が一時的かつ局所的にすべりを起こす地震現象と類似した振る舞いを示すことから，地震現象のモデル系として用いられている．本研究では，実験条件によってスティック－スリップ運動の複雑性をコントロールできることを発見した．また，その場可視化を用いてスティック－スリップサイ...

【数物系科学】物理学：トポロジカル欠陥／ゲルを含む研究件

【概要】モジュールビルディング法により得られる高度に制御された網目構造を持つ"理想的"ポリマーネットワークを主たる対象とし、ゴム弾性論や高分子物理学の本質に関わる基本的事項について、特に構造と物性の相関の観点から研究を行った。研究手段には、小角中性子散乱(SANS)をはじめとし、動的光散乱(DLS)、小角X線散乱(SAXS)、力学試験、レオロジー、膨潤・収縮実験、示差熱分析(DSC)、赤外...

【数物系科学】物理学：体積相転移／ゲルを含む研究件

【概要】体積相転移のメカニズムに関する研究:ゲルの体積相転移に対する従来の現象論を批判的に検討し、2つのゲル相の間の相転移であるという考えが誤りである事を指摘した。従来の考えと異なり、収縮相はゲルではなくて析出網目であるという新しい相転移モデルを提案した。Poly-N-isopropylacrylamideゲルの収縮相の動的光散乱測定および弾性測定を初めて実行し、新たに提案されたモデルを支持する結果を得た...

【概要】本年度に行った研究とその成果を以下にまとめた。 1) 温度敏感性ゲルの相転移を利用した、細胞への応力印加の実験。: これについては、ゼラチンを混入したNIPAゲルを用いて、試行実験を行った。結果は、膨潤相から収縮相への変化に関しては目立った効果は見られなかった。現在、細胞に有効に力を印可する方法を開発すると共に、収縮相から膨潤相への転移の効果も調べつつある。 2) 化学架橋ゼラチンゲル基盤の合成:...

【キーワード】ゲル / ゲル包括酵素 / 体積相転移 / バイオケモメカニカルシステム / バイオケモメカニカルバルブ (他13件)

【概要】ゲル内に適当な酵素を包括固定化しておき、ゲルを取り囲む外部溶液に基質分子を添加すると酵素反応が起こり、ゲル内及びゲル近傍で基質/生成物比(溶媒組成)が変化する。その結果として、ゲルは体積相転移を起こし伸び・縮みする。このゲル包括酵素は、生物化学反応(酵素反応)のエネルギーを、ゲルの伸び・縮みを通して、力学エネルギーに変換可能な材料系、即ち‘バイオケモメカニカルシステム'と考えることが出来る...

【数物系科学】物理学：ゲルの体積相転移／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / ゲル包括酵素 / 体積相転移 / バイオケモメカニカルシステム / バイオケモメカニカルバルブ (他13件)

【概要】ゲル内に適当な酵素を包括固定化しておき、ゲルを取り囲む外部溶液に基質分子を添加すると酵素反応が起こり、ゲル内及びゲル近傍で基質/生成物比(溶媒組成)が変化する。その結果として、ゲルは体積相転移を起こし伸び・縮みする。このゲル包括酵素は、生物化学反応(酵素反応)のエネルギーを、ゲルの伸び・縮みを通して、力学エネルギーに変換可能な材料系、即ち‘バイオケモメカニカルシステム'と考えることが出来る...

【数物系科学】物理学：ゲルの物性／ゲルを含む研究件

【概要】体積相転移のメカニズムに関する研究:ゲルの体積相転移に対する従来の現象論を批判的に検討し、2つのゲル相の間の相転移であるという考えが誤りである事を指摘した。従来の考えと異なり、収縮相はゲルではなくて析出網目であるという新しい相転移モデルを提案した。Poly-N-isopropylacrylamideゲルの収縮相の動的光散乱測定および弾性測定を初めて実行し、新たに提案されたモデルを支持する結果を得た...

【数物系科学】物理学：ゲル水／ゲルを含む研究件

【概要】実験の面では、3相共存状態における分域の挙動の精密測定、及び混合溶媒中でのゲル内部に形成されるセルパターンの測定を、また理論的研究の面では、転移に伴う水の状態の変化と収縮相の安定化条件を解析した。 (1)実験的研究:3相共存状態の実験と分域の温度挙動試料の大きさを従来の実験の場合に比べて約1/10の100mμとすることにより、体積緩和時間は約1/100に短縮され、分域壁の温度挙動の実験が短時間必...

【数物系科学】物理学：コヒーレント固体／ゲルを含む研究件

【概要】実験の面では、3相共存状態における分域の挙動の精密測定、及び混合溶媒中でのゲル内部に形成されるセルパターンの測定を、また理論的研究の面では、転移に伴う水の状態の変化と収縮相の安定化条件を解析した。 (1)実験的研究:3相共存状態の実験と分域の温度挙動試料の大きさを従来の実験の場合に比べて約1/10の100mμとすることにより、体積緩和時間は約1/100に短縮され、分域壁の温度挙動の実験が短時間必...

【数物系科学】物理学：非平衡／ゲルを含む研究件

【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / マイクロマシン / 非平衡 (他10件)

【概要】本研究では，マイクロメートルスケールの非平衡場を構築・制御し，分子を時空間的・動的に自己組織化させ，非平衡場のエネルギーを利用して自律的に駆動する，「動的な細胞サイズ分子ロボットの創製と制御」を行うことを目的とした．研究の結果，細胞サイズ分子ロボットのための非対称複雑形状ゲル粒子の構築技術と動的自己組織化法の開発，化学反応によるゲル粒子の自律運動の実現に成功した．さらに，細胞やDNAを用いた細胞サ...

【概要】近年，細胞サイズの小胞に遺伝子発現系を内包した人工細胞の研究が盛んに行われているが，ダイナミックな現象を取り出すまでには至っていない．本研究では，微小流体を自在に制御できるマイクロ流体工学を駆使し，人工細胞に物質・エネルギー的な非平衡性を与えることで，人工細胞内でのダイナミックな反応と人工細胞の自律運動を実現するための基礎技術の開発に成功した．本研究の成果により，今後，動的な人工細胞構築の発展が進...

【概要】本研究テーマは、自発的界面張力変動が生じる物質の特定を、本変動現象の解明と共に行うことである。本研究の大きな成果として、(1)飽和ヨウ化カリウム・ヨウ素ニトロベンゼン溶液/カチオン性界面活性剤水溶液系の、クロロベンゼン添加による自発界面変動現象が解明(2)飽和NaClおよびZnCl2ニトロベンゼン溶液/1mMトリメチルステアリルアンモニウムクロリド水溶液系、すなわちヨウ素を使わない系での自発変動の...

【数物系科学】物理学：非平衡系／ゲルを含む研究件

【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / ソフトマター / 光制御 (他10件)

【概要】分子ロボットは、生体分子でできた、ナノからマイクロメートルの微小サイズのロボットとして注目されている。本研究では、紫外/可視光・赤外レーザー・電波などの電磁波によって、細胞型のDNA分子ロボットを遠隔制御する技術を開発することを目的とした。最終的に、電磁波等によって、DNAゲルの物性を変化させられることを示し、DNAゲルでできた分子ロボットを、電磁波によって遠隔的に制御できる可能性が見出せた。 ...

【数物系科学】物理学：微小電位測定／ゲルを含む研究件

【概要】体積相転移のメカニズムに関する研究:ゲルの体積相転移に対する従来の現象論を批判的に検討し、2つのゲル相の間の相転移であるという考えが誤りである事を指摘した。従来の考えと異なり、収縮相はゲルではなくて析出網目であるという新しい相転移モデルを提案した。Poly-N-isopropylacrylamideゲルの収縮相の動的光散乱測定および弾性測定を初めて実行し、新たに提案されたモデルを支持する結果を得た...

【数物系科学】物理学：電解質高分子／ゲルを含む研究件

【概要】体積相転移のメカニズムに関する研究:ゲルの体積相転移に対する従来の現象論を批判的に検討し、2つのゲル相の間の相転移であるという考えが誤りである事を指摘した。従来の考えと異なり、収縮相はゲルではなくて析出網目であるという新しい相転移モデルを提案した。Poly-N-isopropylacrylamideゲルの収縮相の動的光散乱測定および弾性測定を初めて実行し、新たに提案されたモデルを支持する結果を得た...

【数物系科学】物理学：水溶液／ゲルを含む研究件

【キーワード】水溶性ポリマー / ブロック共重合体 / グラフト共重合体 / テレケリクス / ゲル (他12件)

【概要】N,N-ジエチルアクリルアミド(DEAA)の立体規則性リビングアニオン重合により、イソタクチック、シンジオタクチック、ヘテロタクチックのそれぞれの立体規則性に富み、設計通りの分子量と狭い分子量分布を持つポリマーを合成した。また、メタクリル酸2-(2'-ヒドロキシエトキシ)エチルの水酸基をトリアルキルシリル基で保護した新規モノマー類を合成し、そのリビングアニオン重合と脱保護反応により、分子量...

【数物系科学】物理学：非線形／ゲルを含む研究件

【概要】近年，細胞サイズの小胞に遺伝子発現系を内包した人工細胞の研究が盛んに行われているが，ダイナミックな現象を取り出すまでには至っていない．本研究では，微小流体を自在に制御できるマイクロ流体工学を駆使し，人工細胞に物質・エネルギー的な非平衡性を与えることで，人工細胞内でのダイナミックな反応と人工細胞の自律運動を実現するための基礎技術の開発に成功した．本研究の成果により，今後，動的な人工細胞構築の発展が進...

【概要】本研究テーマは、自発的界面張力変動が生じる物質の特定を、本変動現象の解明と共に行うことである。本研究の大きな成果として、(1)飽和ヨウ化カリウム・ヨウ素ニトロベンゼン溶液/カチオン性界面活性剤水溶液系の、クロロベンゼン添加による自発界面変動現象が解明(2)飽和NaClおよびZnCl2ニトロベンゼン溶液/1mMトリメチルステアリルアンモニウムクロリド水溶液系、すなわちヨウ素を使わない系での自発変動の...

【数物系科学】地球惑星科学：摩擦／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では，アクリル樹脂を用いた摩擦・摩耗実験，および，高分子ゲルを用いた摩擦実験に取り組んだ．とくに後者では，すべり速度が物体の弾性波速度の同程度となる超高速条件で摩擦実験を実施した．その結果，2つの異なる特徴的な摩擦挙動を発見した．アクリル樹脂を用いた実験では，実験条件は一定であるにもかかわらず，ある時点で定常状態から逸脱し，摩擦力が急激に上昇して焼付きに至る挙動が観察された．また，高分子ゲ...

【概要】ゲルは，高分子からなるやわらかい弾性体であり，すべらせるとしばしばスティック－スリップ運動を起こす．ゲルのスティック－スリップ運動は，断層が一時的かつ局所的にすべりを起こす地震現象と類似した振る舞いを示すことから，地震現象のモデル系として用いられている．本研究では，実験条件によってスティック－スリップ運動の複雑性をコントロールできることを発見した．また，その場可視化を用いてスティック－スリップサイ...

【数物系科学】地球惑星科学：グリーン関数／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では，アクリル樹脂を用いた摩擦・摩耗実験，および，高分子ゲルを用いた摩擦実験に取り組んだ．とくに後者では，すべり速度が物体の弾性波速度の同程度となる超高速条件で摩擦実験を実施した．その結果，2つの異なる特徴的な摩擦挙動を発見した．アクリル樹脂を用いた実験では，実験条件は一定であるにもかかわらず，ある時点で定常状態から逸脱し，摩擦力が急激に上昇して焼付きに至る挙動が観察された．また，高分子ゲ...

【数物系科学】地球惑星科学：ゆっくり地震／ゲルを含む研究件

【概要】ゲルは，高分子からなるやわらかい弾性体であり，すべらせるとしばしばスティック－スリップ運動を起こす．ゲルのスティック－スリップ運動は，断層が一時的かつ局所的にすべりを起こす地震現象と類似した振る舞いを示すことから，地震現象のモデル系として用いられている．本研究では，実験条件によってスティック－スリップ運動の複雑性をコントロールできることを発見した．また，その場可視化を用いてスティック－スリップサイ...

【数物系科学】地球惑星科学：パターン形成／ゲルを含む研究件

【キーワード】無機 / 有機複合材料 / バイオミネラリゼーション / 自己組織化 / 炭酸カルシウム (他9件)

【概要】生物がつくり出す貝殻や真珠、骨や歯のような無機/高分子複合体は、我々が容易に模倣できない精緻な構造を有し、すぐれた性質・機能を示す。このようなバイオミネラルの形成プロセス、すなわちバイオミネラリゼーションに倣い、無機/高分子複合体を人工的に、かつ自己組織的に作製できれば、高機能・高性能かつ環境低負荷性の複合材料が得られるはずである。我々は、炭酸カルシウムと有機高分子からなる複合材料をバイオミネラリ...

【概要】実験の面では、3相共存状態における分域の挙動の精密測定、及び混合溶媒中でのゲル内部に形成されるセルパターンの測定を、また理論的研究の面では、転移に伴う水の状態の変化と収縮相の安定化条件を解析した。 (1)実験的研究:3相共存状態の実験と分域の温度挙動試料の大きさを従来の実験の場合に比べて約1/10の100mμとすることにより、体積緩和時間は約1/100に短縮され、分域壁の温度挙動の実験が短時間必...

【数物系科学】地球惑星科学：異方性／ゲルを含む研究件

【概要】代表的なフォトクロミック色素であるアゾベンゼンは異性化により分子長を変化できる。このためアゾベンゼンの分子長変化というミクロな効果を利用して,ゲルの変形というマクロな形状変化を誘起できる可能性がある。これまでに申請者らは,高分子アゾベンゼン液晶の光駆動に関する一連の研究を行い,高分子液晶が光に対して鋭敏にかつ高速(応答時間,100ns)に応答することを明らかにした。これらの結果から,高分子アゾベン...

【数物系科学】地球惑星科学：相転移／ゲルを含む研究件

❏中区分21:電気電子工学およびその関連分野(0)

【概要】本研究課題では、これまでに同定してきた脱水ストレスに応答して可逆的に凝集するクマムシタンパク質群 DRYPs について解析することで、新たな耐性原理の検証と提唱を目指している。本年度は、まずストレス依存に動物細胞内で繊維構造を形成するクマムシ固有の CAHS タンパク質群について、線維化がもたらす物理特性の変化と生物学的影響を解析した。in vitro における微小液滴を用いた生物物理学的解析から...

【研究代表者】浅井誠慶應義塾大学, グローバルリサーチインスティテュート(三田), 特任教授 (80609941)

【概要】フォトニック結晶の分野では、自発的に形成される様々な結晶構造を実現するためのフレームを開発することが中心的な課題の1つとなっている。特に簡単な方法として、コロイド結晶を用いる方法があるが、コロイド結晶のバリエーションは限られており、その構造は壊れやすい。そこで、本研究では強靭な結晶構造を形成する可能性を持つPGNPに着目する。具体的には、本研究では高分子グラフトナノ粒子（PGNP）の多形構造を予測...

【概要】本研究では、グラフェン上でのポリマーネットワークの相転移現象を利用することにより、サイドゲート構造を有したグラフェン電界効果トランジスタにおいて、従来のゲート電圧変調型ではなく、ゲートキャパシタンス変調型のデバイスの開発を行った。そこにおいて、ポリマーネットワークの相転移現象を利用することにより、ゲートキャパシタンスを1000倍程度変調し、電界効果トランジスタの伝達特性の変調に成功した。 ...

【数物系科学】地球惑星科学：相分離／ゲルを含む研究件

【概要】本研究課題では、これまでに同定してきた脱水ストレスに応答して可逆的に凝集するクマムシタンパク質群 DRYPs について解析することで、新たな耐性原理の検証と提唱を目指している。本年度は、まずストレス依存に動物細胞内で繊維構造を形成するクマムシ固有の CAHS タンパク質群について、線維化がもたらす物理特性の変化と生物学的影響を解析した。in vitro における微小液滴を用いた生物物理学的解析から...

【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / ソフトマター / 光制御 (他10件)

【概要】分子ロボットは、生体分子でできた、ナノからマイクロメートルの微小サイズのロボットとして注目されている。本研究では、紫外/可視光・赤外レーザー・電波などの電磁波によって、細胞型のDNA分子ロボットを遠隔制御する技術を開発することを目的とした。最終的に、電磁波等によって、DNAゲルの物性を変化させられることを示し、DNAゲルでできた分子ロボットを、電磁波によって遠隔的に制御できる可能性が見出せた。 ...

【概要】実験の面では、3相共存状態における分域の挙動の精密測定、及び混合溶媒中でのゲル内部に形成されるセルパターンの測定を、また理論的研究の面では、転移に伴う水の状態の変化と収縮相の安定化条件を解析した。 (1)実験的研究:3相共存状態の実験と分域の温度挙動試料の大きさを従来の実験の場合に比べて約1/10の100mμとすることにより、体積緩和時間は約1/100に短縮され、分域壁の温度挙動の実験が短時間必...

【数物系科学】地球惑星科学：巨大地震／ゲルを含む研究件

【概要】ゲルは，高分子からなるやわらかい弾性体であり，すべらせるとしばしばスティック－スリップ運動を起こす．ゲルのスティック－スリップ運動は，断層が一時的かつ局所的にすべりを起こす地震現象と類似した振る舞いを示すことから，地震現象のモデル系として用いられている．本研究では，実験条件によってスティック－スリップ運動の複雑性をコントロールできることを発見した．また，その場可視化を用いてスティック－スリップサイ...

【数物系科学】地球惑星科学：地震／ゲルを含む研究件

【概要】ゲルは，高分子からなるやわらかい弾性体であり，すべらせるとしばしばスティック－スリップ運動を起こす．ゲルのスティック－スリップ運動は，断層が一時的かつ局所的にすべりを起こす地震現象と類似した振る舞いを示すことから，地震現象のモデル系として用いられている．本研究では，実験条件によってスティック－スリップ運動の複雑性をコントロールできることを発見した．また，その場可視化を用いてスティック－スリップサイ...

【数物系科学】地球惑星科学：変形／ゲルを含む研究件

【概要】本研究で得られた研究成果は次の通りである。 1.大変形するゲルロボットの形状設計手法変形の特異性を実現するために、表面に微細な凹凸を持つ平板状の型を作り、型にゲル材料を流し込んで表面にひだをもつゲル成型する手法を確立した。表面にひだをつけたゲルは、伸張する面のひだの方向に沿って曲がりやすくなり、変形の方向性を形状により設計可能となることを明らかにした。 2.電界制御による変形予測モデルの構築ゲ...

【数物系科学】地球惑星科学：希土類元素／ゲルを含む研究件

❏リン酸エステル構造をもつ高分子ゲルのイオン認識機能を利用した希土類元素の相互分離(09650840)

【概要】リン酸エステル抽出剤を導入した感温性ゲルを合成し、硝酸塩を含む水溶液からの希土類元素の抽出分離を行った。リン酸エステルには末端にビニル基を有する2-metacrloxyethylacidphospate(MR)を用い、高分子構造体にはn-isopropylacrylamide(NIPA)及びAclyric acid(AA)を用いた。AA-MRゲルは温度に対して殆ど抽出能が変化しなかったが、NIPA...

【数物系科学】天文学：偏光／ゲルを含む研究件

【概要】代表的なフォトクロミック色素であるアゾベンゼンは異性化により分子長を変化できる。このためアゾベンゼンの分子長変化というミクロな効果を利用して,ゲルの変形というマクロな形状変化を誘起できる可能性がある。これまでに申請者らは,高分子アゾベンゼン液晶の光駆動に関する一連の研究を行い,高分子液晶が光に対して鋭敏にかつ高速(応答時間,100ns)に応答することを明らかにした。これらの結果から,高分子アゾベン...

【化学】基礎化学：石鹸／ゲルを含む研究件

【概要】本研究テーマは、自発的界面張力変動が生じる物質の特定を、本変動現象の解明と共に行うことである。本研究の大きな成果として、(1)飽和ヨウ化カリウム・ヨウ素ニトロベンゼン溶液/カチオン性界面活性剤水溶液系の、クロロベンゼン添加による自発界面変動現象が解明(2)飽和NaClおよびZnCl2ニトロベンゼン溶液/1mMトリメチルステアリルアンモニウムクロリド水溶液系、すなわちヨウ素を使わない系での自発変動の...

【化学】基礎化学：包接化合物／ゲルを含む研究件

【キーワード】シクロデキストリン / ポリエチレングリコール / ポリアミド / 包摂化合物 / ゲル (他8件)

【概要】先ず、モノアミノ化したα、β、及び、γ-CDとPEGジカルボン酸を用いたトポロジカル・ブランチポリマーの合成とその構造解析を行った。CDの種類に関わらず、モノアミノCDと分子量3000のPEGジカルボン酸の縮合生成物中には、PEGの両末端をCDで修飾しただけのダンベル型分子のほかに、CDがPEGを「疎」に包接して架橋点となっているトポロジカル・ブランチポリマーが含まれていることを明らかにした。また...

【化学】材料化学：炭酸ガス分離膜／ゲルを含む研究件

【概要】高分子ゲル・コロイドなどのソフトマテリアルは、その構成成分のほとんどが液体である。このことが物質内の大きな内部自由度を生み、外部刺激の微細な変化に応答して的確に機能するスマートマテリアルとしての期待も大きい。本研究では、これらソフトマテリアルの自律性は液体の構造形成性にその根源があるとの視点から、液体としてイオン液体を選択し、自律性に及ぼす液体の構造形成性・階層性の影響を明らかにすることを目的とし...

【化学】材料化学：生分解性ポリウレタン／ゲルを含む研究件

【キーワード】イモゴライト / in situ合成 / 生分解性ポリウレタン / マトリクス高分子 / ポリ乳酸 (他14件)

【概要】火山灰土に含まれるアルミニウムシリケートナノファイバー"イモゴライト"と種々のマトリクス高分子を用いて、ハイブリッド材料の構築を検討した。また新規ハイブリッド材料を指向した環境適合型高分子の合成を検討した。 1.環境負荷の少ない高分子であるポリビニルアルコール(PVA)を用い、ポリマー溶液中でイモゴライトをin situ重合することで、イモゴライトが均一に分散したポリマーハイブリッ...

【化学】材料化学：界面相互作用／ゲルを含む研究件

【キーワード】イモゴライト / in situ合成 / 生分解性ポリウレタン / マトリクス高分子 / ポリ乳酸 (他14件)

【概要】火山灰土に含まれるアルミニウムシリケートナノファイバー"イモゴライト"と種々のマトリクス高分子を用いて、ハイブリッド材料の構築を検討した。また新規ハイブリッド材料を指向した環境適合型高分子の合成を検討した。 1.環境負荷の少ない高分子であるポリビニルアルコール(PVA)を用い、ポリマー溶液中でイモゴライトをin situ重合することで、イモゴライトが均一に分散したポリマーハイブリッ...

【化学】材料化学：イモゴライト／ゲルを含む研究件

【キーワード】イモゴライト / in situ合成 / 生分解性ポリウレタン / マトリクス高分子 / ポリ乳酸 (他14件)

【概要】火山灰土に含まれるアルミニウムシリケートナノファイバー"イモゴライト"と種々のマトリクス高分子を用いて、ハイブリッド材料の構築を検討した。また新規ハイブリッド材料を指向した環境適合型高分子の合成を検討した。 1.環境負荷の少ない高分子であるポリビニルアルコール(PVA)を用い、ポリマー溶液中でイモゴライトをin situ重合することで、イモゴライトが均一に分散したポリマーハイブリッ...

【化学】材料化学：細胞の応力応答／ゲルを含む研究件

【概要】本年度に行った研究とその成果を以下にまとめた。 1) 温度敏感性ゲルの相転移を利用した、細胞への応力印加の実験。: これについては、ゼラチンを混入したNIPAゲルを用いて、試行実験を行った。結果は、膨潤相から収縮相への変化に関しては目立った効果は見られなかった。現在、細胞に有効に力を印可する方法を開発すると共に、収縮相から膨潤相への転移の効果も調べつつある。 2) 化学架橋ゼラチンゲル基盤の合成:...

【化学】材料化学：光屈曲／ゲルを含む研究件

【概要】代表的なフォトクロミック色素であるアゾベンゼンは異性化により分子長を変化できる。このためアゾベンゼンの分子長変化というミクロな効果を利用して,ゲルの変形というマクロな形状変化を誘起できる可能性がある。これまでに申請者らは,高分子アゾベンゼン液晶の光駆動に関する一連の研究を行い,高分子液晶が光に対して鋭敏にかつ高速(応答時間,100ns)に応答することを明らかにした。これらの結果から,高分子アゾベン...

【化学】材料化学：マトリクス高分子／ゲルを含む研究件

【キーワード】イモゴライト / in situ合成 / 生分解性ポリウレタン / マトリクス高分子 / ポリ乳酸 (他14件)

【概要】火山灰土に含まれるアルミニウムシリケートナノファイバー"イモゴライト"と種々のマトリクス高分子を用いて、ハイブリッド材料の構築を検討した。また新規ハイブリッド材料を指向した環境適合型高分子の合成を検討した。 1.環境負荷の少ない高分子であるポリビニルアルコール(PVA)を用い、ポリマー溶液中でイモゴライトをin situ重合することで、イモゴライトが均一に分散したポリマーハイブリッ...

【化学】材料化学：光力学変換／ゲルを含む研究件

【概要】代表的なフォトクロミック色素であるアゾベンゼンは異性化により分子長を変化できる。このためアゾベンゼンの分子長変化というミクロな効果を利用して,ゲルの変形というマクロな形状変化を誘起できる可能性がある。これまでに申請者らは,高分子アゾベンゼン液晶の光駆動に関する一連の研究を行い,高分子液晶が光に対して鋭敏にかつ高速(応答時間,100ns)に応答することを明らかにした。これらの結果から,高分子アゾベン...

【化学】材料化学：ナノハイブリッド／ゲルを含む研究件

【キーワード】イモゴライト / in situ合成 / 生分解性ポリウレタン / マトリクス高分子 / ポリ乳酸 (他14件)

【概要】火山灰土に含まれるアルミニウムシリケートナノファイバー"イモゴライト"と種々のマトリクス高分子を用いて、ハイブリッド材料の構築を検討した。また新規ハイブリッド材料を指向した環境適合型高分子の合成を検討した。 1.環境負荷の少ない高分子であるポリビニルアルコール(PVA)を用い、ポリマー溶液中でイモゴライトをin situ重合することで、イモゴライトが均一に分散したポリマーハイブリッ...

【化学】材料化学：ナノフィラー／ゲルを含む研究件

【キーワード】イモゴライト / in situ合成 / 生分解性ポリウレタン / マトリクス高分子 / ポリ乳酸 (他14件)

【概要】火山灰土に含まれるアルミニウムシリケートナノファイバー"イモゴライト"と種々のマトリクス高分子を用いて、ハイブリッド材料の構築を検討した。また新規ハイブリッド材料を指向した環境適合型高分子の合成を検討した。 1.環境負荷の少ない高分子であるポリビニルアルコール(PVA)を用い、ポリマー溶液中でイモゴライトをin situ重合することで、イモゴライトが均一に分散したポリマーハイブリッ...

【化学】材料化学：温度敏感性ゲル／ゲルを含む研究件

【概要】本年度に行った研究とその成果を以下にまとめた。 1) 温度敏感性ゲルの相転移を利用した、細胞への応力印加の実験。: これについては、ゼラチンを混入したNIPAゲルを用いて、試行実験を行った。結果は、膨潤相から収縮相への変化に関しては目立った効果は見られなかった。現在、細胞に有効に力を印可する方法を開発すると共に、収縮相から膨潤相への転移の効果も調べつつある。 2) 化学架橋ゼラチンゲル基盤の合成:...

【化学】材料化学：化学振動反応／ゲルを含む研究件

【キーワード】高分子ゲル / ナノシート / 振動反応 / アクチュエータ / 高分子材料 (他9件)

【概要】我々は、Belousov-Zhabotinsky（BZ）反応の触媒であるRu錯体と、代表的な感温性ポリマーであるpoly(N-isopropylacrylamide) (NIPAAm)とを共重合することにより、BZ反応の周期的酸化還元反応に応答して力学的振動を発現する自励振動高分子ヒドロゲルを開発してきた。このヒドロゲルは、Ru触媒の価数に応答して膨潤・収縮する結果、あたかも生き物のような動きを自...

【化学】材料化学：自律機能／ゲルを含む研究件

【概要】生体の種々の自己組織化現象の化学モデルにもなっている振動反応（BZ反応）をポリマーネットワークの周期的体積変化や力学物性変化に変換することにより、心筋のように外部刺激のon-offなしに自ら周期的な膨潤収縮振動を起こす自励振動ゲルを開発した。高分子鎖の伸縮振動、ミセルやベシクルの凝集崩壊振動やそれに伴うゾルゲル振動、バルクゲルの体積振動や蠕動運動など、様々な階層スケールでの自励振動現象を発現するこ...

【化学】材料化学：in situ合成／ゲルを含む研究件

【キーワード】イモゴライト / in situ合成 / 生分解性ポリウレタン / マトリクス高分子 / ポリ乳酸 (他14件)

【概要】火山灰土に含まれるアルミニウムシリケートナノファイバー"イモゴライト"と種々のマトリクス高分子を用いて、ハイブリッド材料の構築を検討した。また新規ハイブリッド材料を指向した環境適合型高分子の合成を検討した。 1.環境負荷の少ない高分子であるポリビニルアルコール(PVA)を用い、ポリマー溶液中でイモゴライトをin situ重合することで、イモゴライトが均一に分散したポリマーハイブリッ...

【化学】材料化学：架橋剤／ゲルを含む研究件

【概要】代表的なフォトクロミック色素であるアゾベンゼンは異性化により分子長を変化できる。このためアゾベンゼンの分子長変化というミクロな効果を利用して,ゲルの変形というマクロな形状変化を誘起できる可能性がある。これまでに申請者らは,高分子アゾベンゼン液晶の光駆動に関する一連の研究を行い,高分子液晶が光に対して鋭敏にかつ高速(応答時間,100ns)に応答することを明らかにした。これらの結果から,高分子アゾベン...

【化学】材料化学：ブロックコポリマー／ゲルを含む研究件

【キーワード】機能性高分子 / ブロックコポリマー / 自励振動 / 振動反応 / 高分子ゲル (他9件)

【概要】本研究課題では、生理条件下で駆動する自励振動高分子材料の創出を目的とする。その第一段階として、ブロックコポリマー（BCP）を用いた検討を行った。近年では自励振動高分子及び親水性高分子からなるAB型自励振動BCPの設計により、高分子ミセルの自律的な形成・崩壊振動が報告されている。これまで分散安定性のみを担っていた親水性セグメントにBrO3-ソースとしての機能を新たに付与したAB型自励振動BCPを設計...

【化学】材料化学：刺激応答材料／ゲルを含む研究件

【キーワード】機能性高分子 / ブロックコポリマー / 自励振動 / 振動反応 / 高分子ゲル (他9件)

【概要】本研究課題では、生理条件下で駆動する自励振動高分子材料の創出を目的とする。その第一段階として、ブロックコポリマー（BCP）を用いた検討を行った。近年では自励振動高分子及び親水性高分子からなるAB型自励振動BCPの設計により、高分子ミセルの自律的な形成・崩壊振動が報告されている。これまで分散安定性のみを担っていた親水性セグメントにBrO3-ソースとしての機能を新たに付与したAB型自励振動BCPを設計...

【化学】材料化学：自律機能材料／ゲルを含む研究件

【概要】種々の機能や物性を持つ高分子ゲルの研究が盛んに行われている中で、自律機能を持つ新しいソフトマテリアルとして、心筋の拍動のように一定条件下で自発的に周期的リズム運動を行う高分子ゲル（自励振動ゲル）を開発した。分子設計による自己集合の制御という観点だけでなく、時間構造を含み「材料の中に散逸構造を作り出すシステムデザインによりユニークな機能を創出する4D材料設計概念」を提唱し、自律機能材料としてその基盤...

【化学】材料化学：動的結合／ゲルを含む研究件

【概要】ゲルやゴムといった材料は、高分子を架橋した三次元網目構造からなる。これらの架橋高分子材料に弱く可逆な動的結合を組み込むことで、力学的な強靭性や自己修復性などの優れた機能が実現される。しかし、動的結合の結合エネルギー等の分子レベルの特性と、架橋高分子の巨視的な力学特性を関連づける学理はいまだ確立されておらず、望みの力学機能を得るための確固たる材料設計指針が存在しない。本研究では、種々の動的結合が架橋...

【化学】材料化学：金属アセチリド錯体／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、白金錯体を架橋剤とするポリマーネットワーク材料を合成することで、光照射に対して安定な材料でありながらも、第二の刺激としての酸試薬の存在下では光加工性を示す材料を実現した。光と酸の協働的な反応によって材料のマクロ物性を制御し、光成形性、光脱着性を示すことが明らかとなった。さらに、本材料は本質的に光に安定であるため、光反応性を獲得しつつ、第二の刺激を除去した後、光機能の１つである発光性を両...

【化学】材料化学：弾性率／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、白金錯体を架橋剤とするポリマーネットワーク材料を合成することで、光照射に対して安定な材料でありながらも、第二の刺激としての酸試薬の存在下では光加工性を示す材料を実現した。光と酸の協働的な反応によって材料のマクロ物性を制御し、光成形性、光脱着性を示すことが明らかとなった。さらに、本材料は本質的に光に安定であるため、光反応性を獲得しつつ、第二の刺激を除去した後、光機能の１つである発光性を両...

【化学】材料化学：エラストマー／ゲルを含む研究件

【概要】ゲルやゴムといった材料は、高分子を架橋した三次元網目構造からなる。これらの架橋高分子材料に弱く可逆な動的結合を組み込むことで、力学的な強靭性や自己修復性などの優れた機能が実現される。しかし、動的結合の結合エネルギー等の分子レベルの特性と、架橋高分子の巨視的な力学特性を関連づける学理はいまだ確立されておらず、望みの力学機能を得るための確固たる材料設計指針が存在しない。本研究では、種々の動的結合が架橋...

【概要】代表的なフォトクロミック色素であるアゾベンゼンは異性化により分子長を変化できる。このためアゾベンゼンの分子長変化というミクロな効果を利用して,ゲルの変形というマクロな形状変化を誘起できる可能性がある。これまでに申請者らは,高分子アゾベンゼン液晶の光駆動に関する一連の研究を行い,高分子液晶が光に対して鋭敏にかつ高速(応答時間,100ns)に応答することを明らかにした。これらの結果から,高分子アゾベン...

【化学】材料化学：ポリマーネットワーク材料／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、白金錯体を架橋剤とするポリマーネットワーク材料を合成することで、光照射に対して安定な材料でありながらも、第二の刺激としての酸試薬の存在下では光加工性を示す材料を実現した。光と酸の協働的な反応によって材料のマクロ物性を制御し、光成形性、光脱着性を示すことが明らかとなった。さらに、本材料は本質的に光に安定であるため、光反応性を獲得しつつ、第二の刺激を除去した後、光機能の１つである発光性を両...

【化学】材料化学：光加工材料／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、白金錯体を架橋剤とするポリマーネットワーク材料を合成することで、光照射に対して安定な材料でありながらも、第二の刺激としての酸試薬の存在下では光加工性を示す材料を実現した。光と酸の協働的な反応によって材料のマクロ物性を制御し、光成形性、光脱着性を示すことが明らかとなった。さらに、本材料は本質的に光に安定であるため、光反応性を獲得しつつ、第二の刺激を除去した後、光機能の１つである発光性を両...

【化学】材料化学：光加工性／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、白金錯体を架橋剤とするポリマーネットワーク材料を合成することで、光照射に対して安定な材料でありながらも、第二の刺激としての酸試薬の存在下では光加工性を示す材料を実現した。光と酸の協働的な反応によって材料のマクロ物性を制御し、光成形性、光脱着性を示すことが明らかとなった。さらに、本材料は本質的に光に安定であるため、光反応性を獲得しつつ、第二の刺激を除去した後、光機能の１つである発光性を両...

【化学】材料化学：光加工性材料／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、白金錯体を架橋剤とするポリマーネットワーク材料を合成することで、光照射に対して安定な材料でありながらも、第二の刺激としての酸試薬の存在下では光加工性を示す材料を実現した。光と酸の協働的な反応によって材料のマクロ物性を制御し、光成形性、光脱着性を示すことが明らかとなった。さらに、本材料は本質的に光に安定であるため、光反応性を獲得しつつ、第二の刺激を除去した後、光機能の１つである発光性を両...

【化学】材料化学：π共役化合物／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、白金錯体を架橋剤とするポリマーネットワーク材料を合成することで、光照射に対して安定な材料でありながらも、第二の刺激としての酸試薬の存在下では光加工性を示す材料を実現した。光と酸の協働的な反応によって材料のマクロ物性を制御し、光成形性、光脱着性を示すことが明らかとなった。さらに、本材料は本質的に光に安定であるため、光反応性を獲得しつつ、第二の刺激を除去した後、光機能の１つである発光性を両...

【化学】材料化学：π共役分子／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、白金錯体を架橋剤とするポリマーネットワーク材料を合成することで、光照射に対して安定な材料でありながらも、第二の刺激としての酸試薬の存在下では光加工性を示す材料を実現した。光と酸の協働的な反応によって材料のマクロ物性を制御し、光成形性、光脱着性を示すことが明らかとなった。さらに、本材料は本質的に光に安定であるため、光反応性を獲得しつつ、第二の刺激を除去した後、光機能の１つである発光性を両...

【化学】複合化学：会合／ゲルを含む研究件

【キーワード】水溶性ポリマー / ブロック共重合体 / グラフト共重合体 / テレケリクス / ゲル (他12件)

【概要】N,N-ジエチルアクリルアミド(DEAA)の立体規則性リビングアニオン重合により、イソタクチック、シンジオタクチック、ヘテロタクチックのそれぞれの立体規則性に富み、設計通りの分子量と狭い分子量分布を持つポリマーを合成した。また、メタクリル酸2-(2'-ヒドロキシエトキシ)エチルの水酸基をトリアルキルシリル基で保護した新規モノマー類を合成し、そのリビングアニオン重合と脱保護反応により、分子量...

【化学】複合化学：単分子会合体／ゲルを含む研究件

【キーワード】水溶性ポリマー / ブロック共重合体 / グラフト共重合体 / テレケリクス / ゲル (他12件)

【概要】N,N-ジエチルアクリルアミド(DEAA)の立体規則性リビングアニオン重合により、イソタクチック、シンジオタクチック、ヘテロタクチックのそれぞれの立体規則性に富み、設計通りの分子量と狭い分子量分布を持つポリマーを合成した。また、メタクリル酸2-(2'-ヒドロキシエトキシ)エチルの水酸基をトリアルキルシリル基で保護した新規モノマー類を合成し、そのリビングアニオン重合と脱保護反応により、分子量...

【化学】複合化学：動的粘弾性／ゲルを含む研究件

【概要】モジュールビルディング法により得られる高度に制御された網目構造を持つ"理想的"ポリマーネットワークを主たる対象とし、ゴム弾性論や高分子物理学の本質に関わる基本的事項について、特に構造と物性の相関の観点から研究を行った。研究手段には、小角中性子散乱(SANS)をはじめとし、動的光散乱(DLS)、小角X線散乱(SAXS)、力学試験、レオロジー、膨潤・収縮実験、示差熱分析(DSC)、赤外...

【化学】複合化学：理想ポリマーネットワーク／ゲルを含む研究件

【概要】モジュールビルディング法により得られる高度に制御された網目構造を持つ"理想的"ポリマーネットワークを主たる対象とし、ゴム弾性論や高分子物理学の本質に関わる基本的事項について、特に構造と物性の相関の観点から研究を行った。研究手段には、小角中性子散乱(SANS)をはじめとし、動的光散乱(DLS)、小角X線散乱(SAXS)、力学試験、レオロジー、膨潤・収縮実験、示差熱分析(DSC)、赤外...

【化学】複合化学：理想網目／ゲルを含む研究件

【概要】モジュールビルディング法により得られる高度に制御された網目構造を持つ"理想的"ポリマーネットワークを主たる対象とし、ゴム弾性論や高分子物理学の本質に関わる基本的事項について、特に構造と物性の相関の観点から研究を行った。研究手段には、小角中性子散乱(SANS)をはじめとし、動的光散乱(DLS)、小角X線散乱(SAXS)、力学試験、レオロジー、膨潤・収縮実験、示差熱分析(DSC)、赤外...

【化学】複合化学：立体規則性／ゲルを含む研究件

【キーワード】水溶性ポリマー / ブロック共重合体 / グラフト共重合体 / テレケリクス / ゲル (他12件)

【概要】N,N-ジエチルアクリルアミド(DEAA)の立体規則性リビングアニオン重合により、イソタクチック、シンジオタクチック、ヘテロタクチックのそれぞれの立体規則性に富み、設計通りの分子量と狭い分子量分布を持つポリマーを合成した。また、メタクリル酸2-(2'-ヒドロキシエトキシ)エチルの水酸基をトリアルキルシリル基で保護した新規モノマー類を合成し、そのリビングアニオン重合と脱保護反応により、分子量...

【化学】複合化学：高分子ゲル／ゲルを含む研究件

【キーワード】機能性高分子 / ブロックコポリマー / 自励振動 / 振動反応 / 高分子ゲル (他9件)

【概要】本研究課題では、生理条件下で駆動する自励振動高分子材料の創出を目的とする。その第一段階として、ブロックコポリマー（BCP）を用いた検討を行った。近年では自励振動高分子及び親水性高分子からなるAB型自励振動BCPの設計により、高分子ミセルの自律的な形成・崩壊振動が報告されている。これまで分散安定性のみを担っていた親水性セグメントにBrO3-ソースとしての機能を新たに付与したAB型自励振動BCPを設計...

【概要】生体の種々の自己組織化現象の化学モデルにもなっている振動反応（BZ反応）をポリマーネットワークの周期的体積変化や力学物性変化に変換することにより、心筋のように外部刺激のon-offなしに自ら周期的な膨潤収縮振動を起こす自励振動ゲルを開発した。高分子鎖の伸縮振動、ミセルやベシクルの凝集崩壊振動やそれに伴うゾルゲル振動、バルクゲルの体積振動や蠕動運動など、様々な階層スケールでの自励振動現象を発現するこ...

【キーワード】高分子ゲル / ナノシート / 振動反応 / アクチュエータ / 高分子材料 (他9件)

【概要】我々は、Belousov-Zhabotinsky（BZ）反応の触媒であるRu錯体と、代表的な感温性ポリマーであるpoly(N-isopropylacrylamide) (NIPAAm)とを共重合することにより、BZ反応の周期的酸化還元反応に応答して力学的振動を発現する自励振動高分子ヒドロゲルを開発してきた。このヒドロゲルは、Ru触媒の価数に応答して膨潤・収縮する結果、あたかも生き物のような動きを自...

【化学】複合化学：高分子物性／ゲルを含む研究件

【概要】モジュールビルディング法により得られる高度に制御された網目構造を持つ"理想的"ポリマーネットワークを主たる対象とし、ゴム弾性論や高分子物理学の本質に関わる基本的事項について、特に構造と物性の相関の観点から研究を行った。研究手段には、小角中性子散乱(SANS)をはじめとし、動的光散乱(DLS)、小角X線散乱(SAXS)、力学試験、レオロジー、膨潤・収縮実験、示差熱分析(DSC)、赤外...

【化学】複合化学：イオンゲル／ゲルを含む研究件

【概要】モジュールビルディング法により得られる高度に制御された網目構造を持つ"理想的"ポリマーネットワークを主たる対象とし、ゴム弾性論や高分子物理学の本質に関わる基本的事項について、特に構造と物性の相関の観点から研究を行った。研究手段には、小角中性子散乱(SANS)をはじめとし、動的光散乱(DLS)、小角X線散乱(SAXS)、力学試験、レオロジー、膨潤・収縮実験、示差熱分析(DSC)、赤外...

【化学】複合化学：フィルム／ゲルを含む研究件

【研究代表者】ロジャース有希子国立研究開発法人産業技術総合研究所, 構造材料研究部門, 主任研究員 (90726530)

【キーワード】ヘミセルロース / キシラン / グルコマンナン / カードラン / 架橋 (他12件)

【概要】高分子多糖類を原料とした高強度材料の開発を目的とし、植物由来のヘミセルロースであるキシランやグルコマンナン、微生物産生のカードランの化学架橋による高強度化を試みた。とくに、カードランの化学架橋により、小さな力で変形可能で、90％以上の圧縮後も破断されない上、元の形に回復するという特性を持った、非常に変形性に富む柔らかくしなやかな自立ヒドロゲルが得られた。またヒドロゲル中の多糖水酸基をエステル化する...

【化学】複合化学：フェノール樹脂／ゲルを含む研究件

【概要】モジュールビルディング法により得られる高度に制御された網目構造を持つ"理想的"ポリマーネットワークを主たる対象とし、ゴム弾性論や高分子物理学の本質に関わる基本的事項について、特に構造と物性の相関の観点から研究を行った。研究手段には、小角中性子散乱(SANS)をはじめとし、動的光散乱(DLS)、小角X線散乱(SAXS)、力学試験、レオロジー、膨潤・収縮実験、示差熱分析(DSC)、赤外...

【化学】複合化学：小角中性子散乱／ゲルを含む研究件

【概要】モジュールビルディング法により得られる高度に制御された網目構造を持つ"理想的"ポリマーネットワークを主たる対象とし、ゴム弾性論や高分子物理学の本質に関わる基本的事項について、特に構造と物性の相関の観点から研究を行った。研究手段には、小角中性子散乱(SANS)をはじめとし、動的光散乱(DLS)、小角X線散乱(SAXS)、力学試験、レオロジー、膨潤・収縮実験、示差熱分析(DSC)、赤外...

【化学】複合化学：環状オニウム塩／ゲルを含む研究件

【キーワード】水溶性ポリマー / ブロック共重合体 / グラフト共重合体 / テレケリクス / ゲル (他12件)

【概要】N,N-ジエチルアクリルアミド(DEAA)の立体規則性リビングアニオン重合により、イソタクチック、シンジオタクチック、ヘテロタクチックのそれぞれの立体規則性に富み、設計通りの分子量と狭い分子量分布を持つポリマーを合成した。また、メタクリル酸2-(2'-ヒドロキシエトキシ)エチルの水酸基をトリアルキルシリル基で保護した新規モノマー類を合成し、そのリビングアニオン重合と脱保護反応により、分子量...

【化学】複合化学：環状ポリマー／ゲルを含む研究件

【キーワード】水溶性ポリマー / ブロック共重合体 / グラフト共重合体 / テレケリクス / ゲル (他12件)

【概要】N,N-ジエチルアクリルアミド(DEAA)の立体規則性リビングアニオン重合により、イソタクチック、シンジオタクチック、ヘテロタクチックのそれぞれの立体規則性に富み、設計通りの分子量と狭い分子量分布を持つポリマーを合成した。また、メタクリル酸2-(2'-ヒドロキシエトキシ)エチルの水酸基をトリアルキルシリル基で保護した新規モノマー類を合成し、そのリビングアニオン重合と脱保護反応により、分子量...

【化学】複合化学：カードラン／ゲルを含む研究件

【研究代表者】ロジャース有希子国立研究開発法人産業技術総合研究所, 構造材料研究部門, 主任研究員 (90726530)

【キーワード】ヘミセルロース / キシラン / グルコマンナン / カードラン / 架橋 (他12件)

【概要】高分子多糖類を原料とした高強度材料の開発を目的とし、植物由来のヘミセルロースであるキシランやグルコマンナン、微生物産生のカードランの化学架橋による高強度化を試みた。とくに、カードランの化学架橋により、小さな力で変形可能で、90％以上の圧縮後も破断されない上、元の形に回復するという特性を持った、非常に変形性に富む柔らかくしなやかな自立ヒドロゲルが得られた。またヒドロゲル中の多糖水酸基をエステル化する...

【化学】複合化学：古典ゴム弾性論／ゲルを含む研究件

【概要】モジュールビルディング法により得られる高度に制御された網目構造を持つ"理想的"ポリマーネットワークを主たる対象とし、ゴム弾性論や高分子物理学の本質に関わる基本的事項について、特に構造と物性の相関の観点から研究を行った。研究手段には、小角中性子散乱(SANS)をはじめとし、動的光散乱(DLS)、小角X線散乱(SAXS)、力学試験、レオロジー、膨潤・収縮実験、示差熱分析(DSC)、赤外...

【化学】複合化学：古典ゴム弾生論／ゲルを含む研究件

【概要】モジュールビルディング法により得られる高度に制御された網目構造を持つ"理想的"ポリマーネットワークを主たる対象とし、ゴム弾性論や高分子物理学の本質に関わる基本的事項について、特に構造と物性の相関の観点から研究を行った。研究手段には、小角中性子散乱(SANS)をはじめとし、動的光散乱(DLS)、小角X線散乱(SAXS)、力学試験、レオロジー、膨潤・収縮実験、示差熱分析(DSC)、赤外...

【化学】複合化学：ポリアミド／ゲルを含む研究件

【キーワード】シクロデキストリン / ポリエチレングリコール / ポリアミド / 包摂化合物 / ゲル (他8件)

【概要】先ず、モノアミノ化したα、β、及び、γ-CDとPEGジカルボン酸を用いたトポロジカル・ブランチポリマーの合成とその構造解析を行った。CDの種類に関わらず、モノアミノCDと分子量3000のPEGジカルボン酸の縮合生成物中には、PEGの両末端をCDで修飾しただけのダンベル型分子のほかに、CDがPEGを「疎」に包接して架橋点となっているトポロジカル・ブランチポリマーが含まれていることを明らかにした。また...

【化学】複合化学：ポリビニルアルコール／ゲルを含む研究件

【キーワード】イモゴライト / in situ合成 / 生分解性ポリウレタン / マトリクス高分子 / ポリ乳酸 (他14件)

【概要】火山灰土に含まれるアルミニウムシリケートナノファイバー"イモゴライト"と種々のマトリクス高分子を用いて、ハイブリッド材料の構築を検討した。また新規ハイブリッド材料を指向した環境適合型高分子の合成を検討した。 1.環境負荷の少ない高分子であるポリビニルアルコール(PVA)を用い、ポリマー溶液中でイモゴライトをin situ重合することで、イモゴライトが均一に分散したポリマーハイブリッ...

【化学】複合化学：振動反応／ゲルを含む研究件

【キーワード】機能性高分子 / ブロックコポリマー / 自励振動 / 振動反応 / 高分子ゲル (他9件)

【概要】本研究課題では、生理条件下で駆動する自励振動高分子材料の創出を目的とする。その第一段階として、ブロックコポリマー（BCP）を用いた検討を行った。近年では自励振動高分子及び親水性高分子からなるAB型自励振動BCPの設計により、高分子ミセルの自律的な形成・崩壊振動が報告されている。これまで分散安定性のみを担っていた親水性セグメントにBrO3-ソースとしての機能を新たに付与したAB型自励振動BCPを設計...

【キーワード】ゲル / 自律駆動ゲル / ゲルポンプ / ソフトアクチュエータ / 自律駆動 (他11件)

【概要】申請者はこれまで振動化学反応で知られるBelousov-Zhabotinsly反応と刺激応答性高分子ゲルがカップルした系について研究を推進してきた．この系は，一定の条件下においてゲルが膨潤と収縮を自律的に生成する．本研究目的はではこのゲルの応答性を向上させること，知能化することである．申請者はゲルに一定の張力を加えることで，ゲルから大きな仕事を取り出すことができること，適当な外力をゲルに加えること...

【キーワード】高分子ゲル / ナノシート / 振動反応 / アクチュエータ / 高分子材料 (他9件)

【概要】我々は、Belousov-Zhabotinsky（BZ）反応の触媒であるRu錯体と、代表的な感温性ポリマーであるpoly(N-isopropylacrylamide) (NIPAAm)とを共重合することにより、BZ反応の周期的酸化還元反応に応答して力学的振動を発現する自励振動高分子ヒドロゲルを開発してきた。このヒドロゲルは、Ru触媒の価数に応答して膨潤・収縮する結果、あたかも生き物のような動きを自...

【化学】複合化学：ポリ乳酸(PLA) ／ゲルを含む研究件

【キーワード】イモゴライト / in situ合成 / 生分解性ポリウレタン / マトリクス高分子 / ポリ乳酸 (他14件)

【概要】火山灰土に含まれるアルミニウムシリケートナノファイバー"イモゴライト"と種々のマトリクス高分子を用いて、ハイブリッド材料の構築を検討した。また新規ハイブリッド材料を指向した環境適合型高分子の合成を検討した。 1.環境負荷の少ない高分子であるポリビニルアルコール(PVA)を用い、ポリマー溶液中でイモゴライトをin situ重合することで、イモゴライトが均一に分散したポリマーハイブリッ...

【化学】複合化学：テトラベグゲル／ゲルを含む研究件

【概要】モジュールビルディング法により得られる高度に制御された網目構造を持つ"理想的"ポリマーネットワークを主たる対象とし、ゴム弾性論や高分子物理学の本質に関わる基本的事項について、特に構造と物性の相関の観点から研究を行った。研究手段には、小角中性子散乱(SANS)をはじめとし、動的光散乱(DLS)、小角X線散乱(SAXS)、力学試験、レオロジー、膨潤・収縮実験、示差熱分析(DSC)、赤外...

【化学】複合化学：テレケリクス／ゲルを含む研究件

【キーワード】水溶性ポリマー / ブロック共重合体 / グラフト共重合体 / テレケリクス / ゲル (他12件)

【概要】N,N-ジエチルアクリルアミド(DEAA)の立体規則性リビングアニオン重合により、イソタクチック、シンジオタクチック、ヘテロタクチックのそれぞれの立体規則性に富み、設計通りの分子量と狭い分子量分布を持つポリマーを合成した。また、メタクリル酸2-(2'-ヒドロキシエトキシ)エチルの水酸基をトリアルキルシリル基で保護した新規モノマー類を合成し、そのリビングアニオン重合と脱保護反応により、分子量...

【化学】複合化学：機能性高分子／ゲルを含む研究件

【キーワード】機能性高分子 / ブロックコポリマー / 自励振動 / 振動反応 / 高分子ゲル (他9件)

【概要】本研究課題では、生理条件下で駆動する自励振動高分子材料の創出を目的とする。その第一段階として、ブロックコポリマー（BCP）を用いた検討を行った。近年では自励振動高分子及び親水性高分子からなるAB型自励振動BCPの設計により、高分子ミセルの自律的な形成・崩壊振動が報告されている。これまで分散安定性のみを担っていた親水性セグメントにBrO3-ソースとしての機能を新たに付与したAB型自励振動BCPを設計...

【化学】複合化学：液晶／ゲルを含む研究件

【概要】水中分散したセルロースミクロフィブリルは，自己配列して液晶性を示す。我々は、この液晶性ミクロフィブリル分散液に、希酸を滴下するという簡便な処理で、ミクロフィブリルの自己組織化配列を固定化するプロセスを確立した。その結果、濃度０．１％（水分９９．９％）でも自立する超高弾性率ヒドロゲルや、透明で強靭なエアロゲルを調製することに成功した。特にエアロゲルは、極めて低い熱伝導率を示し、高性能な新規断熱材とし...

【概要】代表的なフォトクロミック色素であるアゾベンゼンは異性化により分子長を変化できる。このためアゾベンゼンの分子長変化というミクロな効果を利用して,ゲルの変形というマクロな形状変化を誘起できる可能性がある。これまでに申請者らは,高分子アゾベンゼン液晶の光駆動に関する一連の研究を行い,高分子液晶が光に対して鋭敏にかつ高速(応答時間,100ns)に応答することを明らかにした。これらの結果から,高分子アゾベン...

【化学】複合化学：無機／ゲルを含む研究件

【キーワード】無機 / 有機複合材料 / バイオミネラリゼーション / 自己組織化 / 炭酸カルシウム (他9件)

【概要】生物がつくり出す貝殻や真珠、骨や歯のような無機/高分子複合体は、我々が容易に模倣できない精緻な構造を有し、すぐれた性質・機能を示す。このようなバイオミネラルの形成プロセス、すなわちバイオミネラリゼーションに倣い、無機/高分子複合体を人工的に、かつ自己組織的に作製できれば、高機能・高性能かつ環境低負荷性の複合材料が得られるはずである。我々は、炭酸カルシウムと有機高分子からなる複合材料をバイオミネラリ...

【化学】複合化学：グラフト共重合体／ゲルを含む研究件

【キーワード】水溶性ポリマー / ブロック共重合体 / グラフト共重合体 / テレケリクス / ゲル (他12件)

【概要】N,N-ジエチルアクリルアミド(DEAA)の立体規則性リビングアニオン重合により、イソタクチック、シンジオタクチック、ヘテロタクチックのそれぞれの立体規則性に富み、設計通りの分子量と狭い分子量分布を持つポリマーを合成した。また、メタクリル酸2-(2'-ヒドロキシエトキシ)エチルの水酸基をトリアルキルシリル基で保護した新規モノマー類を合成し、そのリビングアニオン重合と脱保護反応により、分子量...

【化学】複合化学：多糖誘導体／ゲルを含む研究件

【キーワード】無機 / 有機複合材料 / バイオミネラリゼーション / 自己組織化 / 炭酸カルシウム (他9件)

【概要】生物がつくり出す貝殻や真珠、骨や歯のような無機/高分子複合体は、我々が容易に模倣できない精緻な構造を有し、すぐれた性質・機能を示す。このようなバイオミネラルの形成プロセス、すなわちバイオミネラリゼーションに倣い、無機/高分子複合体を人工的に、かつ自己組織的に作製できれば、高機能・高性能かつ環境低負荷性の複合材料が得られるはずである。我々は、炭酸カルシウムと有機高分子からなる複合材料をバイオミネラリ...

【化学】複合化学：多分子会合体／ゲルを含む研究件

【キーワード】水溶性ポリマー / ブロック共重合体 / グラフト共重合体 / テレケリクス / ゲル (他12件)

【概要】N,N-ジエチルアクリルアミド(DEAA)の立体規則性リビングアニオン重合により、イソタクチック、シンジオタクチック、ヘテロタクチックのそれぞれの立体規則性に富み、設計通りの分子量と狭い分子量分布を持つポリマーを合成した。また、メタクリル酸2-(2'-ヒドロキシエトキシ)エチルの水酸基をトリアルキルシリル基で保護した新規モノマー類を合成し、そのリビングアニオン重合と脱保護反応により、分子量...

【化学】複合化学：Tetra-PEG ／ゲルを含む研究件

【概要】モジュールビルディング法により得られる高度に制御された網目構造を持つ"理想的"ポリマーネットワークを主たる対象とし、ゴム弾性論や高分子物理学の本質に関わる基本的事項について、特に構造と物性の相関の観点から研究を行った。研究手段には、小角中性子散乱(SANS)をはじめとし、動的光散乱(DLS)、小角X線散乱(SAXS)、力学試験、レオロジー、膨潤・収縮実験、示差熱分析(DSC)、赤外...

【化学】複合化学：有機複合材料／ゲルを含む研究件

【キーワード】無機 / 有機複合材料 / バイオミネラリゼーション / 自己組織化 / 炭酸カルシウム (他9件)

【概要】生物がつくり出す貝殻や真珠、骨や歯のような無機/高分子複合体は、我々が容易に模倣できない精緻な構造を有し、すぐれた性質・機能を示す。このようなバイオミネラルの形成プロセス、すなわちバイオミネラリゼーションに倣い、無機/高分子複合体を人工的に、かつ自己組織的に作製できれば、高機能・高性能かつ環境低負荷性の複合材料が得られるはずである。我々は、炭酸カルシウムと有機高分子からなる複合材料をバイオミネラリ...

【化学】複合化学：有機無機複合材料／ゲルを含む研究件

❏自己組織化空間パターンによる骨類似ポリマー・セラミックス複合体の新規合成法の開発(15560587)

【キーワード】生体材料 / 有機無機複合材料 / リン酸カルシウム / 自己組織化 / 吸水ポリマー (他10件)

【概要】本研究の目的は、ナノレベルからマクロレベルで制御された三次元的な階層的構造を有するポリマー・セラミックス複合材料の新規な合成方法の提案とそれを利用した生体機能性材料の開発である。本研究の成果は、複合化の基礎となるゲルマトリクス内における自己組織化空間パターンについてのモデル系の検討(パートI)と、周期的な空間パターンを利用した新規な階層構造、ナノ格子状構造、あるいはナノ繊維状構造を持つ水酸アパタイ...

【化学】複合化学：ゴム弾性／ゲルを含む研究件

【概要】モジュールビルディング法により得られる高度に制御された網目構造を持つ"理想的"ポリマーネットワークを主たる対象とし、ゴム弾性論や高分子物理学の本質に関わる基本的事項について、特に構造と物性の相関の観点から研究を行った。研究手段には、小角中性子散乱(SANS)をはじめとし、動的光散乱(DLS)、小角X線散乱(SAXS)、力学試験、レオロジー、膨潤・収縮実験、示差熱分析(DSC)、赤外...

【化学】複合化学：モジュールカップリング法／ゲルを含む研究件

【概要】モジュールビルディング法により得られる高度に制御された網目構造を持つ"理想的"ポリマーネットワークを主たる対象とし、ゴム弾性論や高分子物理学の本質に関わる基本的事項について、特に構造と物性の相関の観点から研究を行った。研究手段には、小角中性子散乱(SANS)をはじめとし、動的光散乱(DLS)、小角X線散乱(SAXS)、力学試験、レオロジー、膨潤・収縮実験、示差熱分析(DSC)、赤外...

【化学】複合化学：架橋高分子／ゲルを含む研究件

【概要】ゲルやゴムといった材料は、高分子を架橋した三次元網目構造からなる。これらの架橋高分子材料に弱く可逆な動的結合を組み込むことで、力学的な強靭性や自己修復性などの優れた機能が実現される。しかし、動的結合の結合エネルギー等の分子レベルの特性と、架橋高分子の巨視的な力学特性を関連づける学理はいまだ確立されておらず、望みの力学機能を得るための確固たる材料設計指針が存在しない。本研究では、種々の動的結合が架橋...

【化学】複合化学：シクロデキストリン／ゲルを含む研究件

【キーワード】シクロデキストリン / ポリエチレングリコール / ポリアミド / 包摂化合物 / ゲル (他8件)

【概要】先ず、モノアミノ化したα、β、及び、γ-CDとPEGジカルボン酸を用いたトポロジカル・ブランチポリマーの合成とその構造解析を行った。CDの種類に関わらず、モノアミノCDと分子量3000のPEGジカルボン酸の縮合生成物中には、PEGの両末端をCDで修飾しただけのダンベル型分子のほかに、CDがPEGを「疎」に包接して架橋点となっているトポロジカル・ブランチポリマーが含まれていることを明らかにした。また...

【化学】複合化学：ロタキサン／ゲルを含む研究件

【キーワード】シクロデキストリン / ポリエチレングリコール / ポリアミド / 包摂化合物 / ゲル (他8件)

【概要】先ず、モノアミノ化したα、β、及び、γ-CDとPEGジカルボン酸を用いたトポロジカル・ブランチポリマーの合成とその構造解析を行った。CDの種類に関わらず、モノアミノCDと分子量3000のPEGジカルボン酸の縮合生成物中には、PEGの両末端をCDで修飾しただけのダンベル型分子のほかに、CDがPEGを「疎」に包接して架橋点となっているトポロジカル・ブランチポリマーが含まれていることを明らかにした。また...

【化学】複合化学：キラリティー／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では,結晶のねじれ成長現象を自在に制御し,多様な物質におけるねじれ結晶の集積化・階層化を達成するとともに,マクロなキラリティによる新規な機能開拓を目指した.成果(1)として,サブミクロン～シングルミクロンスケールのねじれ結晶集積体の形成を達成し、その光学特性を評価した.二クロム酸カリウム-ポリアクリル酸系において,ガラス基板へのディップコーティング法によって基板に沿って配向・集積したねじれ結...

❏二分子膜含有ポリマーゲルの創製と生体分子との活性相関(18750075)

【研究テーマ】合成化学

【研究代表者】松尾剛慶應義塾大学, 大学院・政策メディア研究科, 講師 (10300899)

【キーワード】二分子膜 / 界面活性剤 / ゲル / キラリティー

【概要】我々のグループは、世界で初めて、二分子膜構造をゲル中に固定化した「二分子膜固定化ゲル」の開発に成功した。二分子膜固定化ゲルとは、界面活性剤が、水溶液中において、二分子膜構造を形成し、その二分子膜間にアクリルアミドと架橋剤が存在したサンドイッチ状構造をとり、光重合により、その構造をゲルにして固定化した特殊なゲルである。さらに二分子膜を形成する界面活性剤の分子中にキラリティーを持たせることで、従来のラ...

【化学】複合化学：溶媒効果／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / 破壊 / 溶媒効果 / ソフトマター / mechano-chemical (他7件)

【概要】アリルアミドゲルの亀裂先端に注入した種々の液体が，その破壊挙動に与える影響を，注入する溶媒の種類を変えて調べ，次のような結果を得た。1）アクリルアミドの良溶媒である水（ゲル自体の溶媒でもある）注入した場合，小さな破壊測度Vでの引裂力Fの値が，空気中（注入液体無し）の破壊に比べて低下した；2）エチレングリコールなどの良溶媒の注入では，Fの値を増加させた；3）ゲルに強い偏析を引き起こすエタノール等の貧...

【化学】複合化学：生体直行反応／ゲルを含む研究件

【キーワード】Membrane protein / Surfactant / Bioorthogonal reaction / Gelation / 3D gel (他13件)

【概要】膜蛋白質を、機能を失わせることなくゲル媒体中に固定化できる新規の技術開発として、化学反応性の膜蛋白質可溶化試薬の開発と、これを用いた膜蛋白質固定化３次元構造化ゲルの構築を検討した。化学反応性の膜蛋白質可溶化試薬には、以前に我々が開発したDKDKC12Kをベースに、アルキン基を１つあるいは２つ持つAlk-DKDKC12K、Bis-Alk-DKDKC12Kを開発した。上記アルキン化可溶化試薬で膜蛋白質...

【化学】複合化学：3D gel ／ゲルを含む研究件

【キーワード】Membrane protein / Surfactant / Bioorthogonal reaction / Gelation / 3D gel (他13件)

【概要】膜蛋白質を、機能を失わせることなくゲル媒体中に固定化できる新規の技術開発として、化学反応性の膜蛋白質可溶化試薬の開発と、これを用いた膜蛋白質固定化３次元構造化ゲルの構築を検討した。化学反応性の膜蛋白質可溶化試薬には、以前に我々が開発したDKDKC12Kをベースに、アルキン基を１つあるいは２つ持つAlk-DKDKC12K、Bis-Alk-DKDKC12Kを開発した。上記アルキン化可溶化試薬で膜蛋白質...

【化学】複合化学：重合性界面活性剤／ゲルを含む研究件

【概要】重合性界面活性剤イタコン酸ドデシルグリセリル(DGI : n-C_<12>H_<25>OCOCH_2C(=CH_2)COOCH_2CH(OH)一CH_20H)は、少量のイオン性界面活性剤の存在下で、サブミクロンの距離を隔てた規則的な二分子膜(ラメラ液晶)を形成し、可視光の回折によって発色するという面白い現象を示す。さらにアクリルアミド(AAm)、メチレンビスアクリルアミドが...

【化学】複合化学：Bioorthogonal reaction ／ゲルを含む研究件

【キーワード】Membrane protein / Surfactant / Bioorthogonal reaction / Gelation / 3D gel (他13件)

【概要】膜蛋白質を、機能を失わせることなくゲル媒体中に固定化できる新規の技術開発として、化学反応性の膜蛋白質可溶化試薬の開発と、これを用いた膜蛋白質固定化３次元構造化ゲルの構築を検討した。化学反応性の膜蛋白質可溶化試薬には、以前に我々が開発したDKDKC12Kをベースに、アルキン基を１つあるいは２つ持つAlk-DKDKC12K、Bis-Alk-DKDKC12Kを開発した。上記アルキン化可溶化試薬で膜蛋白質...

【化学】複合化学：組織化重合／ゲルを含む研究件

【概要】重合性界面活性剤イタコン酸ドデシルグリセリル(DGI : n-C_<12>H_<25>OCOCH_2C(=CH_2)COOCH_2CH(OH)一CH_20H)は、少量のイオン性界面活性剤の存在下で、サブミクロンの距離を隔てた規則的な二分子膜(ラメラ液晶)を形成し、可視光の回折によって発色するという面白い現象を示す。さらにアクリルアミド(AAm)、メチレンビスアクリルアミドが...

【化学】複合化学：膜タンパク質可溶化試薬／ゲルを含む研究件

【キーワード】Membrane protein / Surfactant / Bioorthogonal reaction / Gelation / 3D gel (他13件)

【概要】膜蛋白質を、機能を失わせることなくゲル媒体中に固定化できる新規の技術開発として、化学反応性の膜蛋白質可溶化試薬の開発と、これを用いた膜蛋白質固定化３次元構造化ゲルの構築を検討した。化学反応性の膜蛋白質可溶化試薬には、以前に我々が開発したDKDKC12Kをベースに、アルキン基を１つあるいは２つ持つAlk-DKDKC12K、Bis-Alk-DKDKC12Kを開発した。上記アルキン化可溶化試薬で膜蛋白質...

【化学】複合化学：ナノ構造化／ゲルを含む研究件

【キーワード】Membrane protein / Surfactant / Bioorthogonal reaction / Gelation / 3D gel (他13件)

【概要】膜蛋白質を、機能を失わせることなくゲル媒体中に固定化できる新規の技術開発として、化学反応性の膜蛋白質可溶化試薬の開発と、これを用いた膜蛋白質固定化３次元構造化ゲルの構築を検討した。化学反応性の膜蛋白質可溶化試薬には、以前に我々が開発したDKDKC12Kをベースに、アルキン基を１つあるいは２つ持つAlk-DKDKC12K、Bis-Alk-DKDKC12Kを開発した。上記アルキン化可溶化試薬で膜蛋白質...

【化学】複合化学：ゲル化／ゲルを含む研究件

【キーワード】Membrane protein / Surfactant / Bioorthogonal reaction / Gelation / 3D gel (他13件)

【概要】膜蛋白質を、機能を失わせることなくゲル媒体中に固定化できる新規の技術開発として、化学反応性の膜蛋白質可溶化試薬の開発と、これを用いた膜蛋白質固定化３次元構造化ゲルの構築を検討した。化学反応性の膜蛋白質可溶化試薬には、以前に我々が開発したDKDKC12Kをベースに、アルキン基を１つあるいは２つ持つAlk-DKDKC12K、Bis-Alk-DKDKC12Kを開発した。上記アルキン化可溶化試薬で膜蛋白質...

【概要】モジュールビルディング法により得られる高度に制御された網目構造を持つ"理想的"ポリマーネットワークを主たる対象とし、ゴム弾性論や高分子物理学の本質に関わる基本的事項について、特に構造と物性の相関の観点から研究を行った。研究手段には、小角中性子散乱(SANS)をはじめとし、動的光散乱(DLS)、小角X線散乱(SAXS)、力学試験、レオロジー、膨潤・収縮実験、示差熱分析(DSC)、赤外...

【概要】体積相転移のメカニズムに関する研究:ゲルの体積相転移に対する従来の現象論を批判的に検討し、2つのゲル相の間の相転移であるという考えが誤りである事を指摘した。従来の考えと異なり、収縮相はゲルではなくて析出網目であるという新しい相転移モデルを提案した。Poly-N-isopropylacrylamideゲルの収縮相の動的光散乱測定および弾性測定を初めて実行し、新たに提案されたモデルを支持する結果を得た...

【化学】複合化学：Huisgen環化反応／ゲルを含む研究件

【キーワード】Membrane protein / Surfactant / Bioorthogonal reaction / Gelation / 3D gel (他13件)

【概要】膜蛋白質を、機能を失わせることなくゲル媒体中に固定化できる新規の技術開発として、化学反応性の膜蛋白質可溶化試薬の開発と、これを用いた膜蛋白質固定化３次元構造化ゲルの構築を検討した。化学反応性の膜蛋白質可溶化試薬には、以前に我々が開発したDKDKC12Kをベースに、アルキン基を１つあるいは２つ持つAlk-DKDKC12K、Bis-Alk-DKDKC12Kを開発した。上記アルキン化可溶化試薬で膜蛋白質...

【化学】複合化学：可溶化試薬／ゲルを含む研究件

【キーワード】Membrane protein / Surfactant / Bioorthogonal reaction / Gelation / 3D gel (他13件)

【概要】膜蛋白質を、機能を失わせることなくゲル媒体中に固定化できる新規の技術開発として、化学反応性の膜蛋白質可溶化試薬の開発と、これを用いた膜蛋白質固定化３次元構造化ゲルの構築を検討した。化学反応性の膜蛋白質可溶化試薬には、以前に我々が開発したDKDKC12Kをベースに、アルキン基を１つあるいは２つ持つAlk-DKDKC12K、Bis-Alk-DKDKC12Kを開発した。上記アルキン化可溶化試薬で膜蛋白質...

【化学】複合化学：溶媒和／ゲルを含む研究件

【概要】高分子ゲル・コロイドなどのソフトマテリアルは、その構成成分のほとんどが液体である。このことが物質内の大きな内部自由度を生み、外部刺激の微細な変化に応答して的確に機能するスマートマテリアルとしての期待も大きい。本研究では、これらソフトマテリアルの自律性は液体の構造形成性にその根源があるとの視点から、液体としてイオン液体を選択し、自律性に及ぼす液体の構造形成性・階層性の影響を明らかにすることを目的とし...

【化学】複合化学：アクリルアミド／ゲルを含む研究件

【概要】重合性界面活性剤イタコン酸ドデシルグリセリル(DGI : n-C_<12>H_<25>OCOCH_2C(=CH_2)COOCH_2CH(OH)一CH_20H)は、少量のイオン性界面活性剤の存在下で、サブミクロンの距離を隔てた規則的な二分子膜(ラメラ液晶)を形成し、可視光の回折によって発色するという面白い現象を示す。さらにアクリルアミド(AAm)、メチレンビスアクリルアミドが...

【化学】複合化学：高分子／ゲルを含む研究件

【研究代表者】浅井誠慶應義塾大学, グローバルリサーチインスティテュート(三田), 特任教授 (80609941)

【概要】フォトニック結晶の分野では、自発的に形成される様々な結晶構造を実現するためのフレームを開発することが中心的な課題の1つとなっている。特に簡単な方法として、コロイド結晶を用いる方法があるが、コロイド結晶のバリエーションは限られており、その構造は壊れやすい。そこで、本研究では強靭な結晶構造を形成する可能性を持つPGNPに着目する。具体的には、本研究では高分子グラフトナノ粒子（PGNP）の多形構造を予測...

【概要】種々の機能や物性を持つ高分子ゲルの研究が盛んに行われている中で、自律機能を持つ新しいソフトマテリアルとして、心筋の拍動のように一定条件下で自発的に周期的リズム運動を行う高分子ゲル（自励振動ゲル）を開発した。分子設計による自己集合の制御という観点だけでなく、時間構造を含み「材料の中に散逸構造を作り出すシステムデザインによりユニークな機能を創出する4D材料設計概念」を提唱し、自律機能材料としてその基盤...

【概要】生体の種々の自己組織化現象の化学モデルにもなっている振動反応（BZ反応）をポリマーネットワークの周期的体積変化や力学物性変化に変換することにより、心筋のように外部刺激のon-offなしに自ら周期的な膨潤収縮振動を起こす自励振動ゲルを開発した。高分子鎖の伸縮振動、ミセルやベシクルの凝集崩壊振動やそれに伴うゾルゲル振動、バルクゲルの体積振動や蠕動運動など、様々な階層スケールでの自励振動現象を発現するこ...

【化学】複合化学：イオン液体／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、表面にシラノール基を有し、比較的アスペクト比の大きなシリカナノファイバーを利用することによって、水系および有機系電解液から安定なシート状の電解質ゲルを作製することができた。種々の電解液から作製したナノファイバー複合ゲルは室温で最大0.01 S/cmオーダーのイオン伝導度を示し、電気二重層キャパシタ、燃料電池、金属負極電池、増感型熱利用電池などさまざまな電気化学デバイスの電解質膜として安...

【概要】高分子ゲル・コロイドなどのソフトマテリアルは、その構成成分のほとんどが液体である。このことが物質内の大きな内部自由度を生み、外部刺激の微細な変化に応答して的確に機能するスマートマテリアルとしての期待も大きい。本研究では、これらソフトマテリアルの自律性は液体の構造形成性にその根源があるとの視点から、液体としてイオン液体を選択し、自律性に及ぼす液体の構造形成性・階層性の影響を明らかにすることを目的とし...

【化学】複合化学：ブロック共重合体／ゲルを含む研究件

【概要】高分子ゲル・コロイドなどのソフトマテリアルは、その構成成分のほとんどが液体である。このことが物質内の大きな内部自由度を生み、外部刺激の微細な変化に応答して的確に機能するスマートマテリアルとしての期待も大きい。本研究では、これらソフトマテリアルの自律性は液体の構造形成性にその根源があるとの視点から、液体としてイオン液体を選択し、自律性に及ぼす液体の構造形成性・階層性の影響を明らかにすることを目的とし...

【キーワード】水溶性ポリマー / ブロック共重合体 / グラフト共重合体 / テレケリクス / ゲル (他12件)

【概要】N,N-ジエチルアクリルアミド(DEAA)の立体規則性リビングアニオン重合により、イソタクチック、シンジオタクチック、ヘテロタクチックのそれぞれの立体規則性に富み、設計通りの分子量と狭い分子量分布を持つポリマーを合成した。また、メタクリル酸2-(2'-ヒドロキシエトキシ)エチルの水酸基をトリアルキルシリル基で保護した新規モノマー類を合成し、そのリビングアニオン重合と脱保護反応により、分子量...

【化学】複合化学：発光／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、白金錯体を架橋剤とするポリマーネットワーク材料を合成することで、光照射に対して安定な材料でありながらも、第二の刺激としての酸試薬の存在下では光加工性を示す材料を実現した。光と酸の協働的な反応によって材料のマクロ物性を制御し、光成形性、光脱着性を示すことが明らかとなった。さらに、本材料は本質的に光に安定であるため、光反応性を獲得しつつ、第二の刺激を除去した後、光機能の１つである発光性を両...

【化学】複合化学：ミセル／ゲルを含む研究件

【概要】本研究テーマは、自発的界面張力変動が生じる物質の特定を、本変動現象の解明と共に行うことである。本研究の大きな成果として、(1)飽和ヨウ化カリウム・ヨウ素ニトロベンゼン溶液/カチオン性界面活性剤水溶液系の、クロロベンゼン添加による自発界面変動現象が解明(2)飽和NaClおよびZnCl2ニトロベンゼン溶液/1mMトリメチルステアリルアンモニウムクロリド水溶液系、すなわちヨウ素を使わない系での自発変動の...

【化学】複合化学：自己集合／ゲルを含む研究件

【概要】セルロースオリゴマーのアルカリ水溶液を酸で中和すると、セルロースオリゴマーの不溶化に伴い自己集合が誘起され、結晶性のナノリボン状集合体が物理架橋したハイドロゲルが得られることを明らかにした。この自己集合は様々な温度やイオン濃度の条件のみならず、血清を含む細胞培養液のような様々な夾雑物質の存在下でも進行した。得られたハイドロゲルは細胞を3次元培養するための良好なマトリックスとして機能し、生成した細胞...

【概要】高分子ゲル・コロイドなどのソフトマテリアルは、その構成成分のほとんどが液体である。このことが物質内の大きな内部自由度を生み、外部刺激の微細な変化に応答して的確に機能するスマートマテリアルとしての期待も大きい。本研究では、これらソフトマテリアルの自律性は液体の構造形成性にその根源があるとの視点から、液体としてイオン液体を選択し、自律性に及ぼす液体の構造形成性・階層性の影響を明らかにすることを目的とし...

【化学】複合化学：水溶性ポリマー／ゲルを含む研究件

【キーワード】水溶性ポリマー / ブロック共重合体 / グラフト共重合体 / テレケリクス / ゲル (他12件)

【概要】N,N-ジエチルアクリルアミド(DEAA)の立体規則性リビングアニオン重合により、イソタクチック、シンジオタクチック、ヘテロタクチックのそれぞれの立体規則性に富み、設計通りの分子量と狭い分子量分布を持つポリマーを合成した。また、メタクリル酸2-(2'-ヒドロキシエトキシ)エチルの水酸基をトリアルキルシリル基で保護した新規モノマー類を合成し、そのリビングアニオン重合と脱保護反応により、分子量...

【生物学】基礎生物学：遷移／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では，アクリル樹脂を用いた摩擦・摩耗実験，および，高分子ゲルを用いた摩擦実験に取り組んだ．とくに後者では，すべり速度が物体の弾性波速度の同程度となる超高速条件で摩擦実験を実施した．その結果，2つの異なる特徴的な摩擦挙動を発見した．アクリル樹脂を用いた実験では，実験条件は一定であるにもかかわらず，ある時点で定常状態から逸脱し，摩擦力が急激に上昇して焼付きに至る挙動が観察された．また，高分子ゲ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：Lab-on-polymer ／ゲルを含む研究件

【概要】BZ反応を触媒する金属錯体と温度反応性高分子の共重合体からなる自律振動性ゲルを微細加工し、反応のネットワークを幾何学的に構築することを試みた。また、反応の開始位置を決めるため、微小電極を作製し、反応ネットワークの決まった位置からトリガー波が発生する構造をネットワークに組み込む試みを行った。ゲルの微細加工は、PDMSなどの鋳型を作製し、その鋳型とガラスプレートの隙間にプレゲル溶液を注入して光照射で...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：マイクロ流体工学／ゲルを含む研究件

【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / ソフトマター / 光制御 (他10件)

【概要】分子ロボットは、生体分子でできた、ナノからマイクロメートルの微小サイズのロボットとして注目されている。本研究では、紫外/可視光・赤外レーザー・電波などの電磁波によって、細胞型のDNA分子ロボットを遠隔制御する技術を開発することを目的とした。最終的に、電磁波等によって、DNAゲルの物性を変化させられることを示し、DNAゲルでできた分子ロボットを、電磁波によって遠隔的に制御できる可能性が見出せた。 ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：自律振動ゲル／ゲルを含む研究件

【概要】BZ反応を触媒する金属錯体と温度反応性高分子の共重合体からなる自律振動性ゲルを微細加工し、反応のネットワークを幾何学的に構築することを試みた。また、反応の開始位置を決めるため、微小電極を作製し、反応ネットワークの決まった位置からトリガー波が発生する構造をネットワークに組み込む試みを行った。ゲルの微細加工は、PDMSなどの鋳型を作製し、その鋳型とガラスプレートの隙間にプレゲル溶液を注入して光照射で...

【総合理工】応用物理学：二分子膜／ゲルを含む研究件

❏二分子膜含有ポリマーゲルの創製と生体分子との活性相関(18750075)

【研究テーマ】合成化学

【研究代表者】松尾剛慶應義塾大学, 大学院・政策メディア研究科, 講師 (10300899)

【キーワード】二分子膜 / 界面活性剤 / ゲル / キラリティー

【概要】我々のグループは、世界で初めて、二分子膜構造をゲル中に固定化した「二分子膜固定化ゲル」の開発に成功した。二分子膜固定化ゲルとは、界面活性剤が、水溶液中において、二分子膜構造を形成し、その二分子膜間にアクリルアミドと架橋剤が存在したサンドイッチ状構造をとり、光重合により、その構造をゲルにして固定化した特殊なゲルである。さらに二分子膜を形成する界面活性剤の分子中にキラリティーを持たせることで、従来のラ...

【概要】重合性界面活性剤イタコン酸ドデシルグリセリル(DGI : n-C_<12>H_<25>OCOCH_2C(=CH_2)COOCH_2CH(OH)一CH_20H)は、少量のイオン性界面活性剤の存在下で、サブミクロンの距離を隔てた規則的な二分子膜(ラメラ液晶)を形成し、可視光の回折によって発色するという面白い現象を示す。さらにアクリルアミド(AAm)、メチレンビスアクリルアミドが...

【総合理工】応用物理学：エマルション／ゲルを含む研究件

【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / マイクロマシン / 非平衡 (他10件)

【概要】本研究では，マイクロメートルスケールの非平衡場を構築・制御し，分子を時空間的・動的に自己組織化させ，非平衡場のエネルギーを利用して自律的に駆動する，「動的な細胞サイズ分子ロボットの創製と制御」を行うことを目的とした．研究の結果，細胞サイズ分子ロボットのための非対称複雑形状ゲル粒子の構築技術と動的自己組織化法の開発，化学反応によるゲル粒子の自律運動の実現に成功した．さらに，細胞やDNAを用いた細胞サ...

【総合理工】応用物理学：リプロン／ゲルを含む研究件

【キーワード】リプロン / 広帯域リプロンスペクトロスコピ- / 液体表面物性 / 光散乱 / 光ヘテロダイン分光 (他8件)

【概要】液体の表面・界面における構造・物性、及びそれにともなう反応性は、液体内部のそれとは大きく異なっている。液体表面物性については従来より基礎物性研究の立場から多くの研究がなされてきた。最近では、機能性分子薄膜としてのLB膜の形成等、液体表面をデバイスとして積極的に利用する試みが行なわれるようになり、工学的にも強い関心が持たれている。液体表面物性の研究手段としては表面張力測定があるが、分子レベルの液体の...

【総合理工】応用物理学：光ヘテロダイン分光／ゲルを含む研究件

【キーワード】リプロン / 広帯域リプロンスペクトロスコピ- / 液体表面物性 / 光散乱 / 光ヘテロダイン分光 (他8件)

【概要】液体の表面・界面における構造・物性、及びそれにともなう反応性は、液体内部のそれとは大きく異なっている。液体表面物性については従来より基礎物性研究の立場から多くの研究がなされてきた。最近では、機能性分子薄膜としてのLB膜の形成等、液体表面をデバイスとして積極的に利用する試みが行なわれるようになり、工学的にも強い関心が持たれている。液体表面物性の研究手段としては表面張力測定があるが、分子レベルの液体の...

【総合理工】応用物理学：液体表面単分子膜／ゲルを含む研究件

【キーワード】リプロン / 広帯域リプロンスペクトロスコピ- / 液体表面物性 / 光散乱 / 光ヘテロダイン分光 (他8件)

【概要】液体の表面・界面における構造・物性、及びそれにともなう反応性は、液体内部のそれとは大きく異なっている。液体表面物性については従来より基礎物性研究の立場から多くの研究がなされてきた。最近では、機能性分子薄膜としてのLB膜の形成等、液体表面をデバイスとして積極的に利用する試みが行なわれるようになり、工学的にも強い関心が持たれている。液体表面物性の研究手段としては表面張力測定があるが、分子レベルの液体の...

【総合理工】応用物理学：液体表面物性／ゲルを含む研究件

【キーワード】リプロン / 広帯域リプロンスペクトロスコピ- / 液体表面物性 / 光散乱 / 光ヘテロダイン分光 (他8件)

【概要】液体の表面・界面における構造・物性、及びそれにともなう反応性は、液体内部のそれとは大きく異なっている。液体表面物性については従来より基礎物性研究の立場から多くの研究がなされてきた。最近では、機能性分子薄膜としてのLB膜の形成等、液体表面をデバイスとして積極的に利用する試みが行なわれるようになり、工学的にも強い関心が持たれている。液体表面物性の研究手段としては表面張力測定があるが、分子レベルの液体の...

【総合理工】応用物理学：広帯域リプロンスペクトロスコピー／ゲルを含む研究件

【キーワード】リプロン / 広帯域リプロンスペクトロスコピ- / 液体表面物性 / 光散乱 / 光ヘテロダイン分光 (他8件)

【概要】液体の表面・界面における構造・物性、及びそれにともなう反応性は、液体内部のそれとは大きく異なっている。液体表面物性については従来より基礎物性研究の立場から多くの研究がなされてきた。最近では、機能性分子薄膜としてのLB膜の形成等、液体表面をデバイスとして積極的に利用する試みが行なわれるようになり、工学的にも強い関心が持たれている。液体表面物性の研究手段としては表面張力測定があるが、分子レベルの液体の...

【総合理工】応用物理学：ラングミュア膜／ゲルを含む研究件

【キーワード】リプロン / 広帯域リプロンスペクトロスコピ- / 液体表面物性 / 光散乱 / 光ヘテロダイン分光 (他8件)

【概要】液体の表面・界面における構造・物性、及びそれにともなう反応性は、液体内部のそれとは大きく異なっている。液体表面物性については従来より基礎物性研究の立場から多くの研究がなされてきた。最近では、機能性分子薄膜としてのLB膜の形成等、液体表面をデバイスとして積極的に利用する試みが行なわれるようになり、工学的にも強い関心が持たれている。液体表面物性の研究手段としては表面張力測定があるが、分子レベルの液体の...

【総合理工】物質変換：透明／ゲルを含む研究件

【概要】水中分散したセルロースミクロフィブリルは，自己配列して液晶性を示す。我々は、この液晶性ミクロフィブリル分散液に、希酸を滴下するという簡便な処理で、ミクロフィブリルの自己組織化配列を固定化するプロセスを確立した。その結果、濃度０．１％（水分９９．９％）でも自立する超高弾性率ヒドロゲルや、透明で強靭なエアロゲルを調製することに成功した。特にエアロゲルは、極めて低い熱伝導率を示し、高性能な新規断熱材とし...

【工学】機械工学：精密研磨／ゲルを含む研究件

【キーワード】切削・研削加工 / 研磨加工 / 機能性材料 / 電気粘性流体 / 機械工作・生産工学 (他9件)

【概要】本研究は, 新機能性材料であるゲル構造電気粘性流体(ERG)の性質を金型研磨加工に応用することを考え, これを用いた小型レンズ用金型のナノ研磨加工装置を開発することを目的として行われた. ERG研磨パッドを新たに開発し, これに静的および動的電場を付与することで, 金型材料を高能率・高精度に研磨することに成功した. さらに, 片側電極構造の研磨パッドを開発し, ガラスなどの非導電材料の研磨加工も可...

【工学】機械工学：フィクスチュア／ゲルを含む研究件

【概要】研究目的本研究では,片側電極を適用したERGをマイクロ切削加工用の固定機構に適用することで,電気的に固定力とアライメントを同時に調整可能なフイクスチュアデバイスを開発することを目的とした.本研究は2年間の計画で遂行され,平成19年度の計画としては,(1)最適片側電極を適用したマイクアライメント調整機能付きERGフイクスチュアの製作(2)ERGフイクスチュアの固定力とアライメントの同時制御および切...

【工学】機械工学：切削・研削加工／ゲルを含む研究件

【キーワード】切削・研削加工 / 研磨加工 / 機能性材料 / 電気粘性流体 / 機械工作・生産工学 (他9件)

【概要】本研究は, 新機能性材料であるゲル構造電気粘性流体(ERG)の性質を金型研磨加工に応用することを考え, これを用いた小型レンズ用金型のナノ研磨加工装置を開発することを目的として行われた. ERG研磨パッドを新たに開発し, これに静的および動的電場を付与することで, 金型材料を高能率・高精度に研磨することに成功した. さらに, 片側電極構造の研磨パッドを開発し, ガラスなどの非導電材料の研磨加工も可...

【工学】機械工学：研磨加工／ゲルを含む研究件

【キーワード】切削・研削加工 / 研磨加工 / 機能性材料 / 電気粘性流体 / 機械工作・生産工学 (他9件)

【概要】本研究は, 新機能性材料であるゲル構造電気粘性流体(ERG)の性質を金型研磨加工に応用することを考え, これを用いた小型レンズ用金型のナノ研磨加工装置を開発することを目的として行われた. ERG研磨パッドを新たに開発し, これに静的および動的電場を付与することで, 金型材料を高能率・高精度に研磨することに成功した. さらに, 片側電極構造の研磨パッドを開発し, ガラスなどの非導電材料の研磨加工も可...

【工学】機械工学：ナノ制御／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲルアクチュエータ / ゲル / アクチュエータ / 反応拡散 / ソフトマターの物理 (他6件)

【概要】生体は,流入するエネルギーと生体内部で散逸するエネルギーが均衡して,一定の散逸構造を持つシステムである.その生体内部には,神経細胞の膜電位,心臓の拍動,サーカディアンリズムなど,細胞レベルから一個体至るまでの階層において自律的な機能を有している.このような生体が持つ複雑かつ精密に組み立てられた時空間機能を,人工的に組み上げることができれば,生体を模倣したアクチュエータや自律歩行するゲルロボットや自...

【工学】機械工学：形状／ゲルを含む研究件

【概要】本研究で得られた研究成果は次の通りである。 1.大変形するゲルロボットの形状設計手法変形の特異性を実現するために、表面に微細な凹凸を持つ平板状の型を作り、型にゲル材料を流し込んで表面にひだをもつゲル成型する手法を確立した。表面にひだをつけたゲルは、伸張する面のひだの方向に沿って曲がりやすくなり、変形の方向性を形状により設計可能となることを明らかにした。 2.電界制御による変形予測モデルの構築ゲ...

【工学】機械工学：ソフトマテリアル／ゲルを含む研究件

【研究代表者】浅井誠慶應義塾大学, グローバルリサーチインスティテュート(三田), 特任教授 (80609941)

【概要】フォトニック結晶の分野では、自発的に形成される様々な結晶構造を実現するためのフレームを開発することが中心的な課題の1つとなっている。特に簡単な方法として、コロイド結晶を用いる方法があるが、コロイド結晶のバリエーションは限られており、その構造は壊れやすい。そこで、本研究では強靭な結晶構造を形成する可能性を持つPGNPに着目する。具体的には、本研究では高分子グラフトナノ粒子（PGNP）の多形構造を予測...

【概要】本研究では、白金錯体を架橋剤とするポリマーネットワーク材料を合成することで、光照射に対して安定な材料でありながらも、第二の刺激としての酸試薬の存在下では光加工性を示す材料を実現した。光と酸の協働的な反応によって材料のマクロ物性を制御し、光成形性、光脱着性を示すことが明らかとなった。さらに、本材料は本質的に光に安定であるため、光反応性を獲得しつつ、第二の刺激を除去した後、光機能の１つである発光性を両...

【概要】高分子ゲル・コロイドなどのソフトマテリアルは、その構成成分のほとんどが液体である。このことが物質内の大きな内部自由度を生み、外部刺激の微細な変化に応答して的確に機能するスマートマテリアルとしての期待も大きい。本研究では、これらソフトマテリアルの自律性は液体の構造形成性にその根源があるとの視点から、液体としてイオン液体を選択し、自律性に及ぼす液体の構造形成性・階層性の影響を明らかにすることを目的とし...

【工学】機械工学：ソフトメカニクス／ゲルを含む研究件

【キーワード】ソフトメカニクス / 自己組織化 / 構造・機能材料 / ケミカルロボット / ゲルロボット (他6件)

【概要】正と負に帯電した2種類のゲル部品を水中に分散させ，水中撹拌下で確率的に出会わせ，静電相互作用により自動的に組み上げる自己組織化の実験的研究を行い，ゲルロボットの自己複製の見通しを得た．まず，ゲル表面にシリカ微粒子を塗布することにより接着性能が向上することを確認するとともに，ｐHによって接着を制御できることを確認した．次に，ゲル部品の組み立てでは特に，１）接着方向に選択性を持たせるために，特定の面...

【工学】機械工学：ケミカルアクチュエータ／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / ゲルアクチュエータ / ソフトアクチュエータ / ケミカルアクチュエータ / 自律駆動ゲル (他7件)

【概要】本研究の目的は，自律駆動型薬物放出デバイスを開発することである．我々は刺激応答性高分子ゲルと振動化学反応をカップルさせることによって，ハイドロゲルの自律的な拍動や蠕動運動を実現してきた．そのハイドロゲルを用いて，周期的に薬物放出可能なデバイスを設計することを試みた．デバイスを設計するために，ゲルの固定化方法，げるの変位拡大方法と外部環境へ仕事をすることに注力し研究を進めた． ...

【工学】機械工学：ケミカルメカニクス／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / 自律駆動ゲル / ゲルポンプ / ソフトアクチュエータ / 自律駆動 (他11件)

【概要】申請者はこれまで振動化学反応で知られるBelousov-Zhabotinsly反応と刺激応答性高分子ゲルがカップルした系について研究を推進してきた．この系は，一定の条件下においてゲルが膨潤と収縮を自律的に生成する．本研究目的はではこのゲルの応答性を向上させること，知能化することである．申請者はゲルに一定の張力を加えることで，ゲルから大きな仕事を取り出すことができること，適当な外力をゲルに加えること...

【工学】機械工学：ケミカルロボット／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / 自律駆動ゲル / ゲルポンプ / ソフトアクチュエータ / 自律駆動 (他11件)

【概要】申請者はこれまで振動化学反応で知られるBelousov-Zhabotinsly反応と刺激応答性高分子ゲルがカップルした系について研究を推進してきた．この系は，一定の条件下においてゲルが膨潤と収縮を自律的に生成する．本研究目的はではこのゲルの応答性を向上させること，知能化することである．申請者はゲルに一定の張力を加えることで，ゲルから大きな仕事を取り出すことができること，適当な外力をゲルに加えること...

【キーワード】ソフトメカニクス / 自己組織化 / 構造・機能材料 / ケミカルロボット / ゲルロボット (他6件)

【概要】正と負に帯電した2種類のゲル部品を水中に分散させ，水中撹拌下で確率的に出会わせ，静電相互作用により自動的に組み上げる自己組織化の実験的研究を行い，ゲルロボットの自己複製の見通しを得た．まず，ゲル表面にシリカ微粒子を塗布することにより接着性能が向上することを確認するとともに，ｐHによって接着を制御できることを確認した．次に，ゲル部品の組み立てでは特に，１）接着方向に選択性を持たせるために，特定の面...

【工学】機械工学：ケミカルロボティクス／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / ソフトアクチュエータ / ゲルアクチュエータ / ソフトロボティクス / ケミカルロボティクス (他9件)

【概要】化学エネルギーだけで駆動する、化学ロボットに関する基礎研究から応用研究を実施した。化学エネルギーのみで自律的に拍動や蠕動運動を生成するゲルに、マイクロ加工やマイクロ・ナノ加工されたPDMSと組み合わせることで、自律駆動するマイクロポンプの創製に成功した。また、自律駆動ゲルのアセンブリに方法としてシリカナノ微粒子を用いた接着制御方法を見出した。 ...

【工学】機械工学：ゲルアクチュエータ／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / 自律駆動ゲル / ゲルポンプ / ソフトアクチュエータ / 自律駆動 (他11件)

【概要】申請者はこれまで振動化学反応で知られるBelousov-Zhabotinsly反応と刺激応答性高分子ゲルがカップルした系について研究を推進してきた．この系は，一定の条件下においてゲルが膨潤と収縮を自律的に生成する．本研究目的はではこのゲルの応答性を向上させること，知能化することである．申請者はゲルに一定の張力を加えることで，ゲルから大きな仕事を取り出すことができること，適当な外力をゲルに加えること...

【キーワード】ゲル / ゲルアクチュエータ / ソフトアクチュエータ / ケミカルアクチュエータ / 自律駆動ゲル (他7件)

【概要】本研究の目的は，自律駆動型薬物放出デバイスを開発することである．我々は刺激応答性高分子ゲルと振動化学反応をカップルさせることによって，ハイドロゲルの自律的な拍動や蠕動運動を実現してきた．そのハイドロゲルを用いて，周期的に薬物放出可能なデバイスを設計することを試みた．デバイスを設計するために，ゲルの固定化方法，げるの変位拡大方法と外部環境へ仕事をすることに注力し研究を進めた． ...

【キーワード】ゲル / ソフトアクチュエータ / ゲルアクチュエータ / ソフトロボティクス / ケミカルロボティクス (他9件)

【概要】化学エネルギーだけで駆動する、化学ロボットに関する基礎研究から応用研究を実施した。化学エネルギーのみで自律的に拍動や蠕動運動を生成するゲルに、マイクロ加工やマイクロ・ナノ加工されたPDMSと組み合わせることで、自律駆動するマイクロポンプの創製に成功した。また、自律駆動ゲルのアセンブリに方法としてシリカナノ微粒子を用いた接着制御方法を見出した。 ...

【工学】機械工学：ゲルポンプ／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / 自律駆動ゲル / ゲルポンプ / ソフトアクチュエータ / 自律駆動 (他11件)

【概要】申請者はこれまで振動化学反応で知られるBelousov-Zhabotinsly反応と刺激応答性高分子ゲルがカップルした系について研究を推進してきた．この系は，一定の条件下においてゲルが膨潤と収縮を自律的に生成する．本研究目的はではこのゲルの応答性を向上させること，知能化することである．申請者はゲルに一定の張力を加えることで，ゲルから大きな仕事を取り出すことができること，適当な外力をゲルに加えること...

【キーワード】ゲル / ゲルアクチュエータ / ソフトアクチュエータ / ケミカルアクチュエータ / 自律駆動ゲル (他7件)

【概要】本研究の目的は，自律駆動型薬物放出デバイスを開発することである．我々は刺激応答性高分子ゲルと振動化学反応をカップルさせることによって，ハイドロゲルの自律的な拍動や蠕動運動を実現してきた．そのハイドロゲルを用いて，周期的に薬物放出可能なデバイスを設計することを試みた．デバイスを設計するために，ゲルの固定化方法，げるの変位拡大方法と外部環境へ仕事をすることに注力し研究を進めた． ...

【工学】機械工学：ゲルロボット／ゲルを含む研究件

【キーワード】ソフトメカニクス / 自己組織化 / 構造・機能材料 / ケミカルロボット / ゲルロボット (他6件)

【概要】正と負に帯電した2種類のゲル部品を水中に分散させ，水中撹拌下で確率的に出会わせ，静電相互作用により自動的に組み上げる自己組織化の実験的研究を行い，ゲルロボットの自己複製の見通しを得た．まず，ゲル表面にシリカ微粒子を塗布することにより接着性能が向上することを確認するとともに，ｐHによって接着を制御できることを確認した．次に，ゲル部品の組み立てでは特に，１）接着方向に選択性を持たせるために，特定の面...

【工学】機械工学：電場応答性高分子／ゲルを含む研究件

【概要】本研究で得られた研究成果は次の通りである。 1.大変形するゲルロボットの形状設計手法変形の特異性を実現するために、表面に微細な凹凸を持つ平板状の型を作り、型にゲル材料を流し込んで表面にひだをもつゲル成型する手法を確立した。表面にひだをつけたゲルは、伸張する面のひだの方向に沿って曲がりやすくなり、変形の方向性を形状により設計可能となることを明らかにした。 2.電界制御による変形予測モデルの構築ゲ...

【工学】機械工学：自律駆動／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / 自律駆動ゲル / ゲルポンプ / ソフトアクチュエータ / 自律駆動 (他11件)

【概要】申請者はこれまで振動化学反応で知られるBelousov-Zhabotinsly反応と刺激応答性高分子ゲルがカップルした系について研究を推進してきた．この系は，一定の条件下においてゲルが膨潤と収縮を自律的に生成する．本研究目的はではこのゲルの応答性を向上させること，知能化することである．申請者はゲルに一定の張力を加えることで，ゲルから大きな仕事を取り出すことができること，適当な外力をゲルに加えること...

【キーワード】ゲル / ソフトアクチュエータ / ゲルアクチュエータ / ソフトロボティクス / ケミカルロボティクス (他9件)

【概要】化学エネルギーだけで駆動する、化学ロボットに関する基礎研究から応用研究を実施した。化学エネルギーのみで自律的に拍動や蠕動運動を生成するゲルに、マイクロ加工やマイクロ・ナノ加工されたPDMSと組み合わせることで、自律駆動するマイクロポンプの創製に成功した。また、自律駆動ゲルのアセンブリに方法としてシリカナノ微粒子を用いた接着制御方法を見出した。 ...

【工学】機械工学：自律駆動ゲル／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / 自律駆動ゲル / ゲルポンプ / ソフトアクチュエータ / 自律駆動 (他11件)

【概要】申請者はこれまで振動化学反応で知られるBelousov-Zhabotinsly反応と刺激応答性高分子ゲルがカップルした系について研究を推進してきた．この系は，一定の条件下においてゲルが膨潤と収縮を自律的に生成する．本研究目的はではこのゲルの応答性を向上させること，知能化することである．申請者はゲルに一定の張力を加えることで，ゲルから大きな仕事を取り出すことができること，適当な外力をゲルに加えること...

【キーワード】ゲル / ゲルアクチュエータ / ソフトアクチュエータ / ケミカルアクチュエータ / 自律駆動ゲル (他7件)

【概要】本研究の目的は，自律駆動型薬物放出デバイスを開発することである．我々は刺激応答性高分子ゲルと振動化学反応をカップルさせることによって，ハイドロゲルの自律的な拍動や蠕動運動を実現してきた．そのハイドロゲルを用いて，周期的に薬物放出可能なデバイスを設計することを試みた．デバイスを設計するために，ゲルの固定化方法，げるの変位拡大方法と外部環境へ仕事をすることに注力し研究を進めた． ...

【工学】機械工学：自律駆動システム／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / 自律駆動ゲル / ゲルポンプ / ソフトアクチュエータ / 自律駆動 (他11件)

【概要】申請者はこれまで振動化学反応で知られるBelousov-Zhabotinsly反応と刺激応答性高分子ゲルがカップルした系について研究を推進してきた．この系は，一定の条件下においてゲルが膨潤と収縮を自律的に生成する．本研究目的はではこのゲルの応答性を向上させること，知能化することである．申請者はゲルに一定の張力を加えることで，ゲルから大きな仕事を取り出すことができること，適当な外力をゲルに加えること...

【工学】材料工学：金型／ゲルを含む研究件

【キーワード】切削・研削加工 / 研磨加工 / 機能性材料 / 電気粘性流体 / 機械工作・生産工学 (他9件)

【概要】本研究は, 新機能性材料であるゲル構造電気粘性流体(ERG)の性質を金型研磨加工に応用することを考え, これを用いた小型レンズ用金型のナノ研磨加工装置を開発することを目的として行われた. ERG研磨パッドを新たに開発し, これに静的および動的電場を付与することで, 金型材料を高能率・高精度に研磨することに成功した. さらに, 片側電極構造の研磨パッドを開発し, ガラスなどの非導電材料の研磨加工も可...

【工学】材料工学：ナノ・マイクロ加工／ゲルを含む研究件

【概要】研究目的本研究では,片側電極を適用したERGをマイクロ切削加工用の固定機構に適用することで,電気的に固定力とアライメントを同時に調整可能なフイクスチュアデバイスを開発することを目的とした.本研究は2年間の計画で遂行され,平成19年度の計画としては,(1)最適片側電極を適用したマイクアライメント調整機能付きERGフイクスチュアの製作(2)ERGフイクスチュアの固定力とアライメントの同時制御および切...

【工学】材料工学：光機能／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、白金錯体を架橋剤とするポリマーネットワーク材料を合成することで、光照射に対して安定な材料でありながらも、第二の刺激としての酸試薬の存在下では光加工性を示す材料を実現した。光と酸の協働的な反応によって材料のマクロ物性を制御し、光成形性、光脱着性を示すことが明らかとなった。さらに、本材料は本質的に光に安定であるため、光反応性を獲得しつつ、第二の刺激を除去した後、光機能の１つである発光性を両...

【工学】材料工学：吸水ポリマー／ゲルを含む研究件

❏自己組織化空間パターンによる骨類似ポリマー・セラミックス複合体の新規合成法の開発(15560587)

【キーワード】生体材料 / 有機無機複合材料 / リン酸カルシウム / 自己組織化 / 吸水ポリマー (他10件)

【概要】本研究の目的は、ナノレベルからマクロレベルで制御された三次元的な階層的構造を有するポリマー・セラミックス複合材料の新規な合成方法の提案とそれを利用した生体機能性材料の開発である。本研究の成果は、複合化の基礎となるゲルマトリクス内における自己組織化空間パターンについてのモデル系の検討(パートI)と、周期的な空間パターンを利用した新規な階層構造、ナノ格子状構造、あるいはナノ繊維状構造を持つ水酸アパタイ...

【工学】プロセス・化学工学：金イオン／ゲルを含む研究件

【概要】PHSを含む携帯電話に内蔵されている電子機器には銀(Ag)、金(Au)、パラジウム(Pd)等の貴金属・白金属が使用されている。現在、年間3,000トンを超える多量の携帯電話が廃棄されており、1トンあたりに含まれる貴・白金属は、Ag 2kg, Au 0.28kg, Pp 0.14kg,銅(Cu) 140kg,鉄,アルミ分である。. 本申請の研究では、タンニンゲル/液抽出プロセスを新規に提案し、次の様...

【工学】プロセス・化学工学：還元吸着／ゲルを含む研究件

【概要】PHSを含む携帯電話に内蔵されている電子機器には銀(Ag)、金(Au)、パラジウム(Pd)等の貴金属・白金属が使用されている。現在、年間3,000トンを超える多量の携帯電話が廃棄されており、1トンあたりに含まれる貴・白金属は、Ag 2kg, Au 0.28kg, Pp 0.14kg,銅(Cu) 140kg,鉄,アルミ分である。. 本申請の研究では、タンニンゲル/液抽出プロセスを新規に提案し、次の様...

【工学】プロセス・化学工学：パラジウムイオン／ゲルを含む研究件

【概要】PHSを含む携帯電話に内蔵されている電子機器には銀(Ag)、金(Au)、パラジウム(Pd)等の貴金属・白金属が使用されている。現在、年間3,000トンを超える多量の携帯電話が廃棄されており、1トンあたりに含まれる貴・白金属は、Ag 2kg, Au 0.28kg, Pp 0.14kg,銅(Cu) 140kg,鉄,アルミ分である。. 本申請の研究では、タンニンゲル/液抽出プロセスを新規に提案し、次の様...

【工学】プロセス・化学工学：感温型／ゲルを含む研究件

【概要】平成16年度および17年度を通して開発した感温型ヘテロポリマーゲル(SSS-VBTA共重合体ゲル:組成はSodium styrene sulfate(SSS)とVinyl benzyl trimetyl ammonium chloride(VBTA))の組成を基本に、その組成を変えることで種々の極微量有害環境汚染物質に対する分離・濃縮性能の向上およびカラム分離(実用化のための手法)用に試作したSS...

【工学】プロセス・化学工学：白金属／ゲルを含む研究件

【概要】タンニンゲル分子鎖にソフトな配位子〔SCN(チオシアン酸)、Br(ブロム酸)、NH_2(アミン)〕を導入する方法を提案すると共に、Pd(II)およびPt(IV)を含む混合溶液から両元素を完全分離・回収するゲル・液抽出プロセスの開発に成功した。混合液の酸濃度が0.1~5Mと高い操作条件下では、SCNあるいはBr配位子の導入が、一方、酸濃度が0.1Mと低い操作条件下ではNH_2配位子の導入がPd(II...

【工学】プロセス・化学工学：白金族／ゲルを含む研究件

【概要】タンニンゲル分子鎖にソフトな配位子〔SCN(チオシアン酸)、Br(ブロム酸)、NH_2(アミン)〕を導入する方法を提案すると共に、Pd(II)およびPt(IV)を含む混合溶液から両元素を完全分離・回収するゲル・液抽出プロセスの開発に成功した。混合液の酸濃度が0.1~5Mと高い操作条件下では、SCNあるいはBr配位子の導入が、一方、酸濃度が0.1Mと低い操作条件下ではNH_2配位子の導入がPd(II...

【工学】プロセス・化学工学：液抽出／ゲルを含む研究件

【概要】タンニンゲル分子鎖にソフトな配位子〔SCN(チオシアン酸)、Br(ブロム酸)、NH_2(アミン)〕を導入する方法を提案すると共に、Pd(II)およびPt(IV)を含む混合溶液から両元素を完全分離・回収するゲル・液抽出プロセスの開発に成功した。混合液の酸濃度が0.1~5Mと高い操作条件下では、SCNあるいはBr配位子の導入が、一方、酸濃度が0.1Mと低い操作条件下ではNH_2配位子の導入がPd(II...

【工学】プロセス・化学工学：貴金属／ゲルを含む研究件

【概要】タンニンゲル分子鎖にソフトな配位子〔SCN(チオシアン酸)、Br(ブロム酸)、NH_2(アミン)〕を導入する方法を提案すると共に、Pd(II)およびPt(IV)を含む混合溶液から両元素を完全分離・回収するゲル・液抽出プロセスの開発に成功した。混合液の酸濃度が0.1~5Mと高い操作条件下では、SCNあるいはBr配位子の導入が、一方、酸濃度が0.1Mと低い操作条件下ではNH_2配位子の導入がPd(II...

【概要】PHSを含む携帯電話に内蔵されている電子機器には銀(Ag)、金(Au)、パラジウム(Pd)等の貴金属・白金属が使用されている。現在、年間3,000トンを超える多量の携帯電話が廃棄されており、1トンあたりに含まれる貴・白金属は、Ag 2kg, Au 0.28kg, Pp 0.14kg,銅(Cu) 140kg,鉄,アルミ分である。. 本申請の研究では、タンニンゲル/液抽出プロセスを新規に提案し、次の様...

【工学】プロセス・化学工学：温度操作／ゲルを含む研究件

【概要】平成16年度および17年度を通して開発した感温型ヘテロポリマーゲル(SSS-VBTA共重合体ゲル:組成はSodium styrene sulfate(SSS)とVinyl benzyl trimetyl ammonium chloride(VBTA))の組成を基本に、その組成を変えることで種々の極微量有害環境汚染物質に対する分離・濃縮性能の向上およびカラム分離(実用化のための手法)用に試作したSS...

【工学】プロセス・化学工学：ゲルテクノロジー／ゲルを含む研究件

【概要】タンニンゲル分子鎖にソフトな配位子〔SCN(チオシアン酸)、Br(ブロム酸)、NH_2(アミン)〕を導入する方法を提案すると共に、Pd(II)およびPt(IV)を含む混合溶液から両元素を完全分離・回収するゲル・液抽出プロセスの開発に成功した。混合液の酸濃度が0.1~5Mと高い操作条件下では、SCNあるいはBr配位子の導入が、一方、酸濃度が0.1Mと低い操作条件下ではNH_2配位子の導入がPd(II...

【工学】プロセス・化学工学：極微量物質／ゲルを含む研究件

【概要】平成16年度および17年度を通して開発した感温型ヘテロポリマーゲル(SSS-VBTA共重合体ゲル:組成はSodium styrene sulfate(SSS)とVinyl benzyl trimetyl ammonium chloride(VBTA))の組成を基本に、その組成を変えることで種々の極微量有害環境汚染物質に対する分離・濃縮性能の向上およびカラム分離(実用化のための手法)用に試作したSS...

【工学】プロセス・化学工学：ヒドロゲル／ゲルを含む研究件

【研究代表者】ロジャース有希子国立研究開発法人産業技術総合研究所, 構造材料研究部門, 主任研究員 (90726530)

【キーワード】ヘミセルロース / キシラン / グルコマンナン / カードラン / 架橋 (他12件)

【概要】高分子多糖類を原料とした高強度材料の開発を目的とし、植物由来のヘミセルロースであるキシランやグルコマンナン、微生物産生のカードランの化学架橋による高強度化を試みた。とくに、カードランの化学架橋により、小さな力で変形可能で、90％以上の圧縮後も破断されない上、元の形に回復するという特性を持った、非常に変形性に富む柔らかくしなやかな自立ヒドロゲルが得られた。またヒドロゲル中の多糖水酸基をエステル化する...

【工学】プロセス・化学工学：ハイドロゲル／ゲルを含む研究件

【概要】セルロースオリゴマーのアルカリ水溶液を酸で中和すると、セルロースオリゴマーの不溶化に伴い自己集合が誘起され、結晶性のナノリボン状集合体が物理架橋したハイドロゲルが得られることを明らかにした。この自己集合は様々な温度やイオン濃度の条件のみならず、血清を含む細胞培養液のような様々な夾雑物質の存在下でも進行した。得られたハイドロゲルは細胞を3次元培養するための良好なマトリックスとして機能し、生成した細胞...

【工学】プロセス・化学工学：アルキル基／ゲルを含む研究件

❏リン酸エステル構造をもつ高分子ゲルのイオン認識機能を利用した希土類元素の相互分離(09650840)

【概要】リン酸エステル抽出剤を導入した感温性ゲルを合成し、硝酸塩を含む水溶液からの希土類元素の抽出分離を行った。リン酸エステルには末端にビニル基を有する2-metacrloxyethylacidphospate(MR)を用い、高分子構造体にはn-isopropylacrylamide(NIPA)及びAclyric acid(AA)を用いた。AA-MRゲルは温度に対して殆ど抽出能が変化しなかったが、NIPA...

【工学】プロセス・化学工学：リン酸エステル／ゲルを含む研究件

❏リン酸エステル構造をもつ高分子ゲルのイオン認識機能を利用した希土類元素の相互分離(09650840)

【概要】リン酸エステル抽出剤を導入した感温性ゲルを合成し、硝酸塩を含む水溶液からの希土類元素の抽出分離を行った。リン酸エステルには末端にビニル基を有する2-metacrloxyethylacidphospate(MR)を用い、高分子構造体にはn-isopropylacrylamide(NIPA)及びAclyric acid(AA)を用いた。AA-MRゲルは温度に対して殆ど抽出能が変化しなかったが、NIPA...

【工学】プロセス・化学工学：リン酸ジエステル／ゲルを含む研究件

❏リン酸エステル構造をもつ高分子ゲルのイオン認識機能を利用した希土類元素の相互分離(09650840)

【概要】リン酸エステル抽出剤を導入した感温性ゲルを合成し、硝酸塩を含む水溶液からの希土類元素の抽出分離を行った。リン酸エステルには末端にビニル基を有する2-metacrloxyethylacidphospate(MR)を用い、高分子構造体にはn-isopropylacrylamide(NIPA)及びAclyric acid(AA)を用いた。AA-MRゲルは温度に対して殆ど抽出能が変化しなかったが、NIPA...

【工学】プロセス・化学工学：イオンゲート／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では特定イオンを認識して開閉するゲート機能を持つ膜を開発する。特に生体内で重要な機能を演じるカリウムイオン濃度を認識するゲート膜を開発する。カリウムイオン濃度と生体の異常とは密接な関係があることが知られている。多孔性基材内部にカリウムを補足するクラウンエーテル(CE)を有する感温性ゲルをグラフト鎖として固定するCEがカリウムイオンを補足するとゲル中での親疎水性のバランスが変化するため、CEを...

【工学】プロセス・化学工学：プラズマグラフト重合／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では特定イオンを認識して開閉するゲート機能を持つ膜を開発する。特に生体内で重要な機能を演じるカリウムイオン濃度を認識するゲート膜を開発する。カリウムイオン濃度と生体の異常とは密接な関係があることが知られている。多孔性基材内部にカリウムを補足するクラウンエーテル(CE)を有する感温性ゲルをグラフト鎖として固定するCEがカリウムイオンを補足するとゲル中での親疎水性のバランスが変化するため、CEを...

【工学】プロセス・化学工学：相互分離／ゲルを含む研究件

❏リン酸エステル構造をもつ高分子ゲルのイオン認識機能を利用した希土類元素の相互分離(09650840)

【概要】リン酸エステル抽出剤を導入した感温性ゲルを合成し、硝酸塩を含む水溶液からの希土類元素の抽出分離を行った。リン酸エステルには末端にビニル基を有する2-metacrloxyethylacidphospate(MR)を用い、高分子構造体にはn-isopropylacrylamide(NIPA)及びAclyric acid(AA)を用いた。AA-MRゲルは温度に対して殆ど抽出能が変化しなかったが、NIPA...

【工学】プロセス・化学工学：クラウンエーテル／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では特定イオンを認識して開閉するゲート機能を持つ膜を開発する。特に生体内で重要な機能を演じるカリウムイオン濃度を認識するゲート膜を開発する。カリウムイオン濃度と生体の異常とは密接な関係があることが知られている。多孔性基材内部にカリウムを補足するクラウンエーテル(CE)を有する感温性ゲルをグラフト鎖として固定するCEがカリウムイオンを補足するとゲル中での親疎水性のバランスが変化するため、CEを...

【工学】プロセス・化学工学：温度スイング／ゲルを含む研究件

❏リン酸エステル構造をもつ高分子ゲルのイオン認識機能を利用した希土類元素の相互分離(09650840)

【概要】リン酸エステル抽出剤を導入した感温性ゲルを合成し、硝酸塩を含む水溶液からの希土類元素の抽出分離を行った。リン酸エステルには末端にビニル基を有する2-metacrloxyethylacidphospate(MR)を用い、高分子構造体にはn-isopropylacrylamide(NIPA)及びAclyric acid(AA)を用いた。AA-MRゲルは温度に対して殆ど抽出能が変化しなかったが、NIPA...

【工学】プロセス・化学工学：銀イオン／ゲルを含む研究件

【概要】PHSを含む携帯電話に内蔵されている電子機器には銀(Ag)、金(Au)、パラジウム(Pd)等の貴金属・白金属が使用されている。現在、年間3,000トンを超える多量の携帯電話が廃棄されており、1トンあたりに含まれる貴・白金属は、Ag 2kg, Au 0.28kg, Pp 0.14kg,銅(Cu) 140kg,鉄,アルミ分である。. 本申請の研究では、タンニンゲル/液抽出プロセスを新規に提案し、次の様...

【工学】プロセス・化学工学：膜／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では特定イオンを認識して開閉するゲート機能を持つ膜を開発する。特に生体内で重要な機能を演じるカリウムイオン濃度を認識するゲート膜を開発する。カリウムイオン濃度と生体の異常とは密接な関係があることが知られている。多孔性基材内部にカリウムを補足するクラウンエーテル(CE)を有する感温性ゲルをグラフト鎖として固定するCEがカリウムイオンを補足するとゲル中での親疎水性のバランスが変化するため、CEを...

【工学】プロセス・化学工学：自己修復材料／ゲルを含む研究件

【概要】高分子ゲル・コロイドなどのソフトマテリアルは、その構成成分のほとんどが液体である。このことが物質内の大きな内部自由度を生み、外部刺激の微細な変化に応答して的確に機能するスマートマテリアルとしての期待も大きい。本研究では、これらソフトマテリアルの自律性は液体の構造形成性にその根源があるとの視点から、液体としてイオン液体を選択し、自律性に及ぼす液体の構造形成性・階層性の影響を明らかにすることを目的とし...

【工学】プロセス・化学工学：メカノケミカル／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / 破壊 / 溶媒効果 / ソフトマター / mechano-chemical (他7件)

【概要】アリルアミドゲルの亀裂先端に注入した種々の液体が，その破壊挙動に与える影響を，注入する溶媒の種類を変えて調べ，次のような結果を得た。1）アクリルアミドの良溶媒である水（ゲル自体の溶媒でもある）注入した場合，小さな破壊測度Vでの引裂力Fの値が，空気中（注入液体無し）の破壊に比べて低下した；2）エチレングリコールなどの良溶媒の注入では，Fの値を増加させた；3）ゲルに強い偏析を引き起こすエタノール等の貧...

【工学】電気電子工学：フォトクロミズム／ゲルを含む研究件

【概要】代表的なフォトクロミック色素であるアゾベンゼンは異性化により分子長を変化できる。このためアゾベンゼンの分子長変化というミクロな効果を利用して,ゲルの変形というマクロな形状変化を誘起できる可能性がある。これまでに申請者らは,高分子アゾベンゼン液晶の光駆動に関する一連の研究を行い,高分子液晶が光に対して鋭敏にかつ高速(応答時間,100ns)に応答することを明らかにした。これらの結果から,高分子アゾベン...

【工学】電気電子工学：LCST ／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、グラフェン上でのポリマーネットワークの相転移現象を利用することにより、サイドゲート構造を有したグラフェン電界効果トランジスタにおいて、従来のゲート電圧変調型ではなく、ゲートキャパシタンス変調型のデバイスの開発を行った。そこにおいて、ポリマーネットワークの相転移現象を利用することにより、ゲートキャパシタンスを1000倍程度変調し、電界効果トランジスタの伝達特性の変調に成功した。 ...

【工学】電気電子工学：生体模倣／ゲルを含む研究件

【概要】種々の機能や物性を持つ高分子ゲルの研究が盛んに行われている中で、自律機能を持つ新しいソフトマテリアルとして、心筋の拍動のように一定条件下で自発的に周期的リズム運動を行う高分子ゲル（自励振動ゲル）を開発した。分子設計による自己集合の制御という観点だけでなく、時間構造を含み「材料の中に散逸構造を作り出すシステムデザインによりユニークな機能を創出する4D材料設計概念」を提唱し、自律機能材料としてその基盤...

【概要】生体の種々の自己組織化現象の化学モデルにもなっている振動反応（BZ反応）をポリマーネットワークの周期的体積変化や力学物性変化に変換することにより、心筋のように外部刺激のon-offなしに自ら周期的な膨潤収縮振動を起こす自励振動ゲルを開発した。高分子鎖の伸縮振動、ミセルやベシクルの凝集崩壊振動やそれに伴うゾルゲル振動、バルクゲルの体積振動や蠕動運動など、様々な階層スケールでの自励振動現象を発現するこ...

【工学】電気電子工学：フォトニクス／ゲルを含む研究件

【概要】代表的なフォトクロミック色素であるアゾベンゼンは異性化により分子長を変化できる。このためアゾベンゼンの分子長変化というミクロな効果を利用して,ゲルの変形というマクロな形状変化を誘起できる可能性がある。これまでに申請者らは,高分子アゾベンゼン液晶の光駆動に関する一連の研究を行い,高分子液晶が光に対して鋭敏にかつ高速(応答時間,100ns)に応答することを明らかにした。これらの結果から,高分子アゾベン...

【工学】電気電子工学：ポリマーネットワーク／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、グラフェン上でのポリマーネットワークの相転移現象を利用することにより、サイドゲート構造を有したグラフェン電界効果トランジスタにおいて、従来のゲート電圧変調型ではなく、ゲートキャパシタンス変調型のデバイスの開発を行った。そこにおいて、ポリマーネットワークの相転移現象を利用することにより、ゲートキャパシタンスを1000倍程度変調し、電界効果トランジスタの伝達特性の変調に成功した。 ...

【工学】電気電子工学：発光材料／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、白金錯体を架橋剤とするポリマーネットワーク材料を合成することで、光照射に対して安定な材料でありながらも、第二の刺激としての酸試薬の存在下では光加工性を示す材料を実現した。光と酸の協働的な反応によって材料のマクロ物性を制御し、光成形性、光脱着性を示すことが明らかとなった。さらに、本材料は本質的に光に安定であるため、光反応性を獲得しつつ、第二の刺激を除去した後、光機能の１つである発光性を両...

【工学】電気電子工学：電界変調素子／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、グラフェン上でのポリマーネットワークの相転移現象を利用することにより、サイドゲート構造を有したグラフェン電界効果トランジスタにおいて、従来のゲート電圧変調型ではなく、ゲートキャパシタンス変調型のデバイスの開発を行った。そこにおいて、ポリマーネットワークの相転移現象を利用することにより、ゲートキャパシタンスを1000倍程度変調し、電界効果トランジスタの伝達特性の変調に成功した。 ...

【工学】電気電子工学：光散乱／ゲルを含む研究件

【概要】実験の面では、3相共存状態における分域の挙動の精密測定、及び混合溶媒中でのゲル内部に形成されるセルパターンの測定を、また理論的研究の面では、転移に伴う水の状態の変化と収縮相の安定化条件を解析した。 (1)実験的研究:3相共存状態の実験と分域の温度挙動試料の大きさを従来の実験の場合に比べて約1/10の100mμとすることにより、体積緩和時間は約1/100に短縮され、分域壁の温度挙動の実験が短時間必...

【キーワード】リプロン / 広帯域リプロンスペクトロスコピ- / 液体表面物性 / 光散乱 / 光ヘテロダイン分光 (他8件)

【概要】液体の表面・界面における構造・物性、及びそれにともなう反応性は、液体内部のそれとは大きく異なっている。液体表面物性については従来より基礎物性研究の立場から多くの研究がなされてきた。最近では、機能性分子薄膜としてのLB膜の形成等、液体表面をデバイスとして積極的に利用する試みが行なわれるようになり、工学的にも強い関心が持たれている。液体表面物性の研究手段としては表面張力測定があるが、分子レベルの液体の...

【工学】電気電子工学：電位分布／ゲルを含む研究件

【概要】体積相転移のメカニズムに関する研究:ゲルの体積相転移に対する従来の現象論を批判的に検討し、2つのゲル相の間の相転移であるという考えが誤りである事を指摘した。従来の考えと異なり、収縮相はゲルではなくて析出網目であるという新しい相転移モデルを提案した。Poly-N-isopropylacrylamideゲルの収縮相の動的光散乱測定および弾性測定を初めて実行し、新たに提案されたモデルを支持する結果を得た...

【工学】建築学：過渡応答／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では，アクリル樹脂を用いた摩擦・摩耗実験，および，高分子ゲルを用いた摩擦実験に取り組んだ．とくに後者では，すべり速度が物体の弾性波速度の同程度となる超高速条件で摩擦実験を実施した．その結果，2つの異なる特徴的な摩擦挙動を発見した．アクリル樹脂を用いた実験では，実験条件は一定であるにもかかわらず，ある時点で定常状態から逸脱し，摩擦力が急激に上昇して焼付きに至る挙動が観察された．また，高分子ゲ...

【工学】土木工学：滑り／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では，アクリル樹脂を用いた摩擦・摩耗実験，および，高分子ゲルを用いた摩擦実験に取り組んだ．とくに後者では，すべり速度が物体の弾性波速度の同程度となる超高速条件で摩擦実験を実施した．その結果，2つの異なる特徴的な摩擦挙動を発見した．アクリル樹脂を用いた実験では，実験条件は一定であるにもかかわらず，ある時点で定常状態から逸脱し，摩擦力が急激に上昇して焼付きに至る挙動が観察された．また，高分子ゲ...

【工学】土木工学：濃縮／ゲルを含む研究件

【概要】平成16年度および17年度を通して開発した感温型ヘテロポリマーゲル(SSS-VBTA共重合体ゲル:組成はSodium styrene sulfate(SSS)とVinyl benzyl trimetyl ammonium chloride(VBTA))の組成を基本に、その組成を変えることで種々の極微量有害環境汚染物質に対する分離・濃縮性能の向上およびカラム分離(実用化のための手法)用に試作したSS...

【工学】土木工学：立体障害／ゲルを含む研究件

❏リン酸エステル構造をもつ高分子ゲルのイオン認識機能を利用した希土類元素の相互分離(09650840)

【概要】リン酸エステル抽出剤を導入した感温性ゲルを合成し、硝酸塩を含む水溶液からの希土類元素の抽出分離を行った。リン酸エステルには末端にビニル基を有する2-metacrloxyethylacidphospate(MR)を用い、高分子構造体にはn-isopropylacrylamide(NIPA)及びAclyric acid(AA)を用いた。AA-MRゲルは温度に対して殆ど抽出能が変化しなかったが、NIPA...

【工学】土木工学：フェノールフタレイン／ゲルを含む研究件

【概要】コンクリート構造物を非破壊でその内部の中性化についてモニタリングするための手法を,光ファイバーで内部のpH変化を検知するという概念で行うことを目的とし,昨年度はフェノールフタレインを添加したPVA/四ホウ酸Naゲルを作製し,センシングモジュール部へこのゲルを詰め込むことで検討を行い,基本的な性能はほぼ達成されるものの,モルタル内でゲルが乾燥したため,ゲルの安定性を検討する必要を指摘した.そこで,本...

【工学】土木工学：中性化／ゲルを含む研究件

【概要】コンクリート構造物を非破壊でその内部の中性化についてモニタリングするための手法を,光ファイバーで内部のpH変化を検知するという概念で行うことを目的とし,昨年度はフェノールフタレインを添加したPVA/四ホウ酸Naゲルを作製し,センシングモジュール部へこのゲルを詰め込むことで検討を行い,基本的な性能はほぼ達成されるものの,モルタル内でゲルが乾燥したため,ゲルの安定性を検討する必要を指摘した.そこで,本...

【工学】土木工学：自律性／ゲルを含む研究件

【概要】高分子ゲル・コロイドなどのソフトマテリアルは、その構成成分のほとんどが液体である。このことが物質内の大きな内部自由度を生み、外部刺激の微細な変化に応答して的確に機能するスマートマテリアルとしての期待も大きい。本研究では、これらソフトマテリアルの自律性は液体の構造形成性にその根源があるとの視点から、液体としてイオン液体を選択し、自律性に及ぼす液体の構造形成性・階層性の影響を明らかにすることを目的とし...

【概要】生体の種々の自己組織化現象の化学モデルにもなっている振動反応（BZ反応）をポリマーネットワークの周期的体積変化や力学物性変化に変換することにより、心筋のように外部刺激のon-offなしに自ら周期的な膨潤収縮振動を起こす自励振動ゲルを開発した。高分子鎖の伸縮振動、ミセルやベシクルの凝集崩壊振動やそれに伴うゾルゲル振動、バルクゲルの体積振動や蠕動運動など、様々な階層スケールでの自励振動現象を発現するこ...

【工学】土木工学：コンクリート／ゲルを含む研究件

【概要】コンクリート構造物を非破壊でその内部の中性化についてモニタリングするための手法を,光ファイバーで内部のpH変化を検知するという概念で行うことを目的とし,昨年度はフェノールフタレインを添加したPVA/四ホウ酸Naゲルを作製し,センシングモジュール部へこのゲルを詰め込むことで検討を行い,基本的な性能はほぼ達成されるものの,モルタル内でゲルが乾燥したため,ゲルの安定性を検討する必要を指摘した.そこで,本...

【工学】構造・機能材料：高分子化イオン液体／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、表面にシラノール基を有し、比較的アスペクト比の大きなシリカナノファイバーを利用することによって、水系および有機系電解液から安定なシート状の電解質ゲルを作製することができた。種々の電解液から作製したナノファイバー複合ゲルは室温で最大0.01 S/cmオーダーのイオン伝導度を示し、電気二重層キャパシタ、燃料電池、金属負極電池、増感型熱利用電池などさまざまな電気化学デバイスの電解質膜として安...

【工学】構造・機能材料：リン酸カルシウム／ゲルを含む研究件

❏自己組織化空間パターンによる骨類似ポリマー・セラミックス複合体の新規合成法の開発(15560587)

【キーワード】生体材料 / 有機無機複合材料 / リン酸カルシウム / 自己組織化 / 吸水ポリマー (他10件)

【概要】本研究の目的は、ナノレベルからマクロレベルで制御された三次元的な階層的構造を有するポリマー・セラミックス複合材料の新規な合成方法の提案とそれを利用した生体機能性材料の開発である。本研究の成果は、複合化の基礎となるゲルマトリクス内における自己組織化空間パターンについてのモデル系の検討(パートI)と、周期的な空間パターンを利用した新規な階層構造、ナノ格子状構造、あるいはナノ繊維状構造を持つ水酸アパタイ...

【工学】構造・機能材料：フォトクロミック／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では,結晶のねじれ成長現象を自在に制御し,多様な物質におけるねじれ結晶の集積化・階層化を達成するとともに,マクロなキラリティによる新規な機能開拓を目指した.成果(1)として,サブミクロン～シングルミクロンスケールのねじれ結晶集積体の形成を達成し、その光学特性を評価した.二クロム酸カリウム-ポリアクリル酸系において,ガラス基板へのディップコーティング法によって基板に沿って配向・集積したねじれ結...

【工学】構造・機能材料：酸化チタン／ゲルを含む研究件

【キーワード】高分子ゲル / ナノシート / 振動反応 / アクチュエータ / 高分子材料 (他9件)

【概要】我々は、Belousov-Zhabotinsky（BZ）反応の触媒であるRu錯体と、代表的な感温性ポリマーであるpoly(N-isopropylacrylamide) (NIPAAm)とを共重合することにより、BZ反応の周期的酸化還元反応に応答して力学的振動を発現する自励振動高分子ヒドロゲルを開発してきた。このヒドロゲルは、Ru触媒の価数に応答して膨潤・収縮する結果、あたかも生き物のような動きを自...

【工学】構造・機能材料：相平衡／ゲルを含む研究件

【概要】実験の面では、3相共存状態における分域の挙動の精密測定、及び混合溶媒中でのゲル内部に形成されるセルパターンの測定を、また理論的研究の面では、転移に伴う水の状態の変化と収縮相の安定化条件を解析した。 (1)実験的研究:3相共存状態の実験と分域の温度挙動試料の大きさを従来の実験の場合に比べて約1/10の100mμとすることにより、体積緩和時間は約1/100に短縮され、分域壁の温度挙動の実験が短時間必...

【工学】構造・機能材料：無機ナノフアイバー／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、表面にシラノール基を有し、比較的アスペクト比の大きなシリカナノファイバーを利用することによって、水系および有機系電解液から安定なシート状の電解質ゲルを作製することができた。種々の電解液から作製したナノファイバー複合ゲルは室温で最大0.01 S/cmオーダーのイオン伝導度を示し、電気二重層キャパシタ、燃料電池、金属負極電池、増感型熱利用電池などさまざまな電気化学デバイスの電解質膜として安...

【工学】構造・機能材料：電解質膜／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、表面にシラノール基を有し、比較的アスペクト比の大きなシリカナノファイバーを利用することによって、水系および有機系電解液から安定なシート状の電解質ゲルを作製することができた。種々の電解液から作製したナノファイバー複合ゲルは室温で最大0.01 S/cmオーダーのイオン伝導度を示し、電気二重層キャパシタ、燃料電池、金属負極電池、増感型熱利用電池などさまざまな電気化学デバイスの電解質膜として安...

【工学】構造・機能材料：ナノシート／ゲルを含む研究件

【キーワード】高分子ゲル / ナノシート / 振動反応 / アクチュエータ / 高分子材料 (他9件)

【概要】我々は、Belousov-Zhabotinsky（BZ）反応の触媒であるRu錯体と、代表的な感温性ポリマーであるpoly(N-isopropylacrylamide) (NIPAAm)とを共重合することにより、BZ反応の周期的酸化還元反応に応答して力学的振動を発現する自励振動高分子ヒドロゲルを開発してきた。このヒドロゲルは、Ru触媒の価数に応答して膨潤・収縮する結果、あたかも生き物のような動きを自...

【工学】構造・機能材料：ナノファイバー／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、表面にシラノール基を有し、比較的アスペクト比の大きなシリカナノファイバーを利用することによって、水系および有機系電解液から安定なシート状の電解質ゲルを作製することができた。種々の電解液から作製したナノファイバー複合ゲルは室温で最大0.01 S/cmオーダーのイオン伝導度を示し、電気二重層キャパシタ、燃料電池、金属負極電池、増感型熱利用電池などさまざまな電気化学デバイスの電解質膜として安...

【概要】水中分散したセルロースミクロフィブリルは，自己配列して液晶性を示す。我々は、この液晶性ミクロフィブリル分散液に、希酸を滴下するという簡便な処理で、ミクロフィブリルの自己組織化配列を固定化するプロセスを確立した。その結果、濃度０．１％（水分９９．９％）でも自立する超高弾性率ヒドロゲルや、透明で強靭なエアロゲルを調製することに成功した。特にエアロゲルは、極めて低い熱伝導率を示し、高性能な新規断熱材とし...

【概要】植物バイオマスから得られる天然セルロースナノファイバおよび再生セルロースのナノ多孔体の構造を詳細に解析して多くの有用な知見を得るとともに、それらを高機能材料として利用する技術を開発した。 ...

【工学】構造・機能材料：ナノファイバーシート／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、表面にシラノール基を有し、比較的アスペクト比の大きなシリカナノファイバーを利用することによって、水系および有機系電解液から安定なシート状の電解質ゲルを作製することができた。種々の電解液から作製したナノファイバー複合ゲルは室温で最大0.01 S/cmオーダーのイオン伝導度を示し、電気二重層キャパシタ、燃料電池、金属負極電池、増感型熱利用電池などさまざまな電気化学デバイスの電解質膜として安...

【工学】構造・機能材料：ねじれ／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では,結晶のねじれ成長現象を自在に制御し,多様な物質におけるねじれ結晶の集積化・階層化を達成するとともに,マクロなキラリティによる新規な機能開拓を目指した.成果(1)として,サブミクロン～シングルミクロンスケールのねじれ結晶集積体の形成を達成し、その光学特性を評価した.二クロム酸カリウム-ポリアクリル酸系において,ガラス基板へのディップコーティング法によって基板に沿って配向・集積したねじれ結...

【工学】構造・機能材料：有機結晶／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では,結晶のねじれ成長現象を自在に制御し,多様な物質におけるねじれ結晶の集積化・階層化を達成するとともに,マクロなキラリティによる新規な機能開拓を目指した.成果(1)として,サブミクロン～シングルミクロンスケールのねじれ結晶集積体の形成を達成し、その光学特性を評価した.二クロム酸カリウム-ポリアクリル酸系において,ガラス基板へのディップコーティング法によって基板に沿って配向・集積したねじれ結...

【工学】構造・機能材料：表面修飾／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、表面にシラノール基を有し、比較的アスペクト比の大きなシリカナノファイバーを利用することによって、水系および有機系電解液から安定なシート状の電解質ゲルを作製することができた。種々の電解液から作製したナノファイバー複合ゲルは室温で最大0.01 S/cmオーダーのイオン伝導度を示し、電気二重層キャパシタ、燃料電池、金属負極電池、増感型熱利用電池などさまざまな電気化学デバイスの電解質膜として安...

【工学】移動現象および単位操作：光学特性／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では,結晶のねじれ成長現象を自在に制御し,多様な物質におけるねじれ結晶の集積化・階層化を達成するとともに,マクロなキラリティによる新規な機能開拓を目指した.成果(1)として,サブミクロン～シングルミクロンスケールのねじれ結晶集積体の形成を達成し、その光学特性を評価した.二クロム酸カリウム-ポリアクリル酸系において,ガラス基板へのディップコーティング法によって基板に沿って配向・集積したねじれ結...

【工学】総合工学：カラス／ゲルを含む研究件

【概要】ガラス形成物質の非線形輸送現象(特にそのレオロジー挙動)について理論的に研究を行った。主な成果は以下のとおりである。(i)分子動力学シミュレーションにより、過冷却液体の異常粘性輸送および粘弾性特性のメソスコピック性を初めて明らかにした。この発見は動的不均一性に伴う相関構造がスローダイナミクスにおいて本質的に重要であることを強く示唆するものである。(ii)アモルファス物質の破壊現象を記述する新しい粘...

【工学】総合工学：イオン認識／ゲルを含む研究件

❏リン酸エステル構造をもつ高分子ゲルのイオン認識機能を利用した希土類元素の相互分離(09650840)

【概要】リン酸エステル抽出剤を導入した感温性ゲルを合成し、硝酸塩を含む水溶液からの希土類元素の抽出分離を行った。リン酸エステルには末端にビニル基を有する2-metacrloxyethylacidphospate(MR)を用い、高分子構造体にはn-isopropylacrylamide(NIPA)及びAclyric acid(AA)を用いた。AA-MRゲルは温度に対して殆ど抽出能が変化しなかったが、NIPA...

【工学】総合工学：拡散／ゲルを含む研究件

❏自己組織化空間パターンによる骨類似ポリマー・セラミックス複合体の新規合成法の開発(15560587)

【キーワード】生体材料 / 有機無機複合材料 / リン酸カルシウム / 自己組織化 / 吸水ポリマー (他10件)

【概要】本研究の目的は、ナノレベルからマクロレベルで制御された三次元的な階層的構造を有するポリマー・セラミックス複合材料の新規な合成方法の提案とそれを利用した生体機能性材料の開発である。本研究の成果は、複合化の基礎となるゲルマトリクス内における自己組織化空間パターンについてのモデル系の検討(パートI)と、周期的な空間パターンを利用した新規な階層構造、ナノ格子状構造、あるいはナノ繊維状構造を持つ水酸アパタイ...

❏蛍光相関法による高分子ゲル内における分子の拡散機構の研究(11740384)

【研究テーマ】機能・物性・材料

【研究種目】奨励研究(A)

【研究期間】1999 - 2000

【研究代表者】角森史昭東京大学, 大学院・理学系研究科・附属地殻化学実験施設, 助手 (60291928)

【キーワード】蛍光相関 / 拡散 / ゲル / 蛍光相関法

【概要】本課題は、ゼラチンゲルのゲル化過程における、ゼラチン分子の拡散係数の分布の時間発展様式を明らかにすることを目的として企画されたものである。具体的には、ゼラチン分子を蛍光ラベルし、この蛍光分子の蛍光相関関数を自作の装置で測定し、この解析結果から、拡散係数分布の時間発展様式を明らかにすることが、第一の目標であった。また、この結果に基づいて、ゲル化のメカニズムについて議論することを第二の目標とした。 ...

【工学】総合工学：結晶化／ゲルを含む研究件

【キーワード】イモゴライト / in situ合成 / 生分解性ポリウレタン / マトリクス高分子 / ポリ乳酸 (他14件)

【概要】火山灰土に含まれるアルミニウムシリケートナノファイバー"イモゴライト"と種々のマトリクス高分子を用いて、ハイブリッド材料の構築を検討した。また新規ハイブリッド材料を指向した環境適合型高分子の合成を検討した。 1.環境負荷の少ない高分子であるポリビニルアルコール(PVA)を用い、ポリマー溶液中でイモゴライトをin situ重合することで、イモゴライトが均一に分散したポリマーハイブリッ...

【工学】総合工学：抽出／ゲルを含む研究件

【概要】タンニンゲル分子鎖にソフトな配位子〔SCN(チオシアン酸)、Br(ブロム酸)、NH_2(アミン)〕を導入する方法を提案すると共に、Pd(II)およびPt(IV)を含む混合溶液から両元素を完全分離・回収するゲル・液抽出プロセスの開発に成功した。混合液の酸濃度が0.1~5Mと高い操作条件下では、SCNあるいはBr配位子の導入が、一方、酸濃度が0.1Mと低い操作条件下ではNH_2配位子の導入がPd(II...

【概要】PHSを含む携帯電話に内蔵されている電子機器には銀(Ag)、金(Au)、パラジウム(Pd)等の貴金属・白金属が使用されている。現在、年間3,000トンを超える多量の携帯電話が廃棄されており、1トンあたりに含まれる貴・白金属は、Ag 2kg, Au 0.28kg, Pp 0.14kg,銅(Cu) 140kg,鉄,アルミ分である。. 本申請の研究では、タンニンゲル/液抽出プロセスを新規に提案し、次の様...

❏リン酸エステル構造をもつ高分子ゲルのイオン認識機能を利用した希土類元素の相互分離(09650840)

【概要】リン酸エステル抽出剤を導入した感温性ゲルを合成し、硝酸塩を含む水溶液からの希土類元素の抽出分離を行った。リン酸エステルには末端にビニル基を有する2-metacrloxyethylacidphospate(MR)を用い、高分子構造体にはn-isopropylacrylamide(NIPA)及びAclyric acid(AA)を用いた。AA-MRゲルは温度に対して殆ど抽出能が変化しなかったが、NIPA...

【工学】総合工学：分離／ゲルを含む研究件

【概要】タンニンゲル分子鎖にソフトな配位子〔SCN(チオシアン酸)、Br(ブロム酸)、NH_2(アミン)〕を導入する方法を提案すると共に、Pd(II)およびPt(IV)を含む混合溶液から両元素を完全分離・回収するゲル・液抽出プロセスの開発に成功した。混合液の酸濃度が0.1~5Mと高い操作条件下では、SCNあるいはBr配位子の導入が、一方、酸濃度が0.1Mと低い操作条件下ではNH_2配位子の導入がPd(II...

【概要】平成16年度および17年度を通して開発した感温型ヘテロポリマーゲル(SSS-VBTA共重合体ゲル:組成はSodium styrene sulfate(SSS)とVinyl benzyl trimetyl ammonium chloride(VBTA))の組成を基本に、その組成を変えることで種々の極微量有害環境汚染物質に対する分離・濃縮性能の向上およびカラム分離(実用化のための手法)用に試作したSS...

【工学】総合工学：感温性ゲル／ゲルを含む研究件

❏リン酸エステル構造をもつ高分子ゲルのイオン認識機能を利用した希土類元素の相互分離(09650840)

【概要】リン酸エステル抽出剤を導入した感温性ゲルを合成し、硝酸塩を含む水溶液からの希土類元素の抽出分離を行った。リン酸エステルには末端にビニル基を有する2-metacrloxyethylacidphospate(MR)を用い、高分子構造体にはn-isopropylacrylamide(NIPA)及びAclyric acid(AA)を用いた。AA-MRゲルは温度に対して殆ど抽出能が変化しなかったが、NIPA...

【工学】総合工学：化学工学／ゲルを含む研究件

【概要】平成16年度および17年度を通して開発した感温型ヘテロポリマーゲル(SSS-VBTA共重合体ゲル:組成はSodium styrene sulfate(SSS)とVinyl benzyl trimetyl ammonium chloride(VBTA))の組成を基本に、その組成を変えることで種々の極微量有害環境汚染物質に対する分離・濃縮性能の向上およびカラム分離(実用化のための手法)用に試作したSS...

【工学】総合工学：界面活性剤／ゲルを含む研究件

【キーワード】Membrane protein / Surfactant / Bioorthogonal reaction / Gelation / 3D gel (他13件)

【概要】膜蛋白質を、機能を失わせることなくゲル媒体中に固定化できる新規の技術開発として、化学反応性の膜蛋白質可溶化試薬の開発と、これを用いた膜蛋白質固定化３次元構造化ゲルの構築を検討した。化学反応性の膜蛋白質可溶化試薬には、以前に我々が開発したDKDKC12Kをベースに、アルキン基を１つあるいは２つ持つAlk-DKDKC12K、Bis-Alk-DKDKC12Kを開発した。上記アルキン化可溶化試薬で膜蛋白質...

❏二分子膜含有ポリマーゲルの創製と生体分子との活性相関(18750075)

【研究テーマ】合成化学

【研究代表者】松尾剛慶應義塾大学, 大学院・政策メディア研究科, 講師 (10300899)

【キーワード】二分子膜 / 界面活性剤 / ゲル / キラリティー

【概要】我々のグループは、世界で初めて、二分子膜構造をゲル中に固定化した「二分子膜固定化ゲル」の開発に成功した。二分子膜固定化ゲルとは、界面活性剤が、水溶液中において、二分子膜構造を形成し、その二分子膜間にアクリルアミドと架橋剤が存在したサンドイッチ状構造をとり、光重合により、その構造をゲルにして固定化した特殊なゲルである。さらに二分子膜を形成する界面活性剤の分子中にキラリティーを持たせることで、従来のラ...

【工学】総合工学：多孔質媒体／ゲルを含む研究件

【概要】CO_2の地中処分においては,帯水層の上部に存在する不浸透性の地層が帽岩(キャップロック)の役割を果たしてガスが封入されることを前提にしているが,地層中の断層や割れ目を通じてガスのリークが発生することが懸念される。本研究では,CO_2ガスを封入した帯水層からのガスリークを止める対策技術として,ゲル生成剤(ポリアクリルアミド,アルミン酸ナトリウム,水酸化ナトリウムの混合水溶液)の注入によるCO_2ガ...

❏地層内における高分子ゲルの生成制御を利用した油採収プロセスの設計(10650914)

【キーワード】石油工学 / 高分子 / ゲル / レオロジー / 多孔質媒体

【概要】ゲル生成剤(ポリアクリルアミド、アルミン酸ナトリウム、水酸化ナトリウムの混合水溶液)とCO_2飽和水を多孔質媒体内に交互圧入することによりポリマーを原位置で架橋処理する新手法を提唱して、この手法を不均質な油層からの油採収に適用する場合の交互圧入手順を設計した。ビーカー内に仕込んだゲル生成剤にCO_2ガスを吹き込む実験を行い、ゲル生成剤のpH低下に伴うゲル生成特性を把握し、交互圧入で用いるゲル生成...

【工学】総合工学：電解質／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、表面にシラノール基を有し、比較的アスペクト比の大きなシリカナノファイバーを利用することによって、水系および有機系電解液から安定なシート状の電解質ゲルを作製することができた。種々の電解液から作製したナノファイバー複合ゲルは室温で最大0.01 S/cmオーダーのイオン伝導度を示し、電気二重層キャパシタ、燃料電池、金属負極電池、増感型熱利用電池などさまざまな電気化学デバイスの電解質膜として安...

【工学】総合工学：高分子材料／ゲルを含む研究件

【キーワード】機能性高分子 / ブロックコポリマー / 自励振動 / 振動反応 / 高分子ゲル (他9件)

【概要】本研究課題では、生理条件下で駆動する自励振動高分子材料の創出を目的とする。その第一段階として、ブロックコポリマー（BCP）を用いた検討を行った。近年では自励振動高分子及び親水性高分子からなるAB型自励振動BCPの設計により、高分子ミセルの自律的な形成・崩壊振動が報告されている。これまで分散安定性のみを担っていた親水性セグメントにBrO3-ソースとしての機能を新たに付与したAB型自励振動BCPを設計...

【キーワード】高分子ゲル / ナノシート / 振動反応 / アクチュエータ / 高分子材料 (他9件)

【概要】我々は、Belousov-Zhabotinsky（BZ）反応の触媒であるRu錯体と、代表的な感温性ポリマーであるpoly(N-isopropylacrylamide) (NIPAAm)とを共重合することにより、BZ反応の周期的酸化還元反応に応答して力学的振動を発現する自励振動高分子ヒドロゲルを開発してきた。このヒドロゲルは、Ru触媒の価数に応答して膨潤・収縮する結果、あたかも生き物のような動きを自...

【工学】総合工学：粒子画像流速計測法(PIV) ／ゲルを含む研究件

【概要】ゲルは，高分子からなるやわらかい弾性体であり，すべらせるとしばしばスティック－スリップ運動を起こす．ゲルのスティック－スリップ運動は，断層が一時的かつ局所的にすべりを起こす地震現象と類似した振る舞いを示すことから，地震現象のモデル系として用いられている．本研究では，実験条件によってスティック－スリップ運動の複雑性をコントロールできることを発見した．また，その場可視化を用いてスティック－スリップサイ...

【工学】総合工学：ソフトアクチュエータ／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / 自律駆動ゲル / ゲルポンプ / ソフトアクチュエータ / 自律駆動 (他11件)

【概要】申請者はこれまで振動化学反応で知られるBelousov-Zhabotinsly反応と刺激応答性高分子ゲルがカップルした系について研究を推進してきた．この系は，一定の条件下においてゲルが膨潤と収縮を自律的に生成する．本研究目的はではこのゲルの応答性を向上させること，知能化することである．申請者はゲルに一定の張力を加えることで，ゲルから大きな仕事を取り出すことができること，適当な外力をゲルに加えること...

【概要】高分子ゲル・コロイドなどのソフトマテリアルは、その構成成分のほとんどが液体である。このことが物質内の大きな内部自由度を生み、外部刺激の微細な変化に応答して的確に機能するスマートマテリアルとしての期待も大きい。本研究では、これらソフトマテリアルの自律性は液体の構造形成性にその根源があるとの視点から、液体としてイオン液体を選択し、自律性に及ぼす液体の構造形成性・階層性の影響を明らかにすることを目的とし...

【キーワード】ゲル / ゲルアクチュエータ / ソフトアクチュエータ / ケミカルアクチュエータ / 自律駆動ゲル (他7件)

【概要】本研究の目的は，自律駆動型薬物放出デバイスを開発することである．我々は刺激応答性高分子ゲルと振動化学反応をカップルさせることによって，ハイドロゲルの自律的な拍動や蠕動運動を実現してきた．そのハイドロゲルを用いて，周期的に薬物放出可能なデバイスを設計することを試みた．デバイスを設計するために，ゲルの固定化方法，げるの変位拡大方法と外部環境へ仕事をすることに注力し研究を進めた． ...

【工学】総合工学：機械工作・生産工学／ゲルを含む研究件

【キーワード】切削・研削加工 / 研磨加工 / 機能性材料 / 電気粘性流体 / 機械工作・生産工学 (他9件)

【概要】本研究は, 新機能性材料であるゲル構造電気粘性流体(ERG)の性質を金型研磨加工に応用することを考え, これを用いた小型レンズ用金型のナノ研磨加工装置を開発することを目的として行われた. ERG研磨パッドを新たに開発し, これに静的および動的電場を付与することで, 金型材料を高能率・高精度に研磨することに成功した. さらに, 片側電極構造の研磨パッドを開発し, ガラスなどの非導電材料の研磨加工も可...

【工学】総合工学：ポンプ／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / ゲルアクチュエータ / ソフトアクチュエータ / ケミカルアクチュエータ / 自律駆動ゲル (他7件)

【概要】本研究の目的は，自律駆動型薬物放出デバイスを開発することである．我々は刺激応答性高分子ゲルと振動化学反応をカップルさせることによって，ハイドロゲルの自律的な拍動や蠕動運動を実現してきた．そのハイドロゲルを用いて，周期的に薬物放出可能なデバイスを設計することを試みた．デバイスを設計するために，ゲルの固定化方法，げるの変位拡大方法と外部環境へ仕事をすることに注力し研究を進めた． ...

【工学】総合工学：機能性材料／ゲルを含む研究件

【概要】生体の種々の自己組織化現象の化学モデルにもなっている振動反応（BZ反応）をポリマーネットワークの周期的体積変化や力学物性変化に変換することにより、心筋のように外部刺激のon-offなしに自ら周期的な膨潤収縮振動を起こす自励振動ゲルを開発した。高分子鎖の伸縮振動、ミセルやベシクルの凝集崩壊振動やそれに伴うゾルゲル振動、バルクゲルの体積振動や蠕動運動など、様々な階層スケールでの自励振動現象を発現するこ...

【概要】研究目的本研究では,片側電極を適用したERGをマイクロ切削加工用の固定機構に適用することで,電気的に固定力とアライメントを同時に調整可能なフイクスチュアデバイスを開発することを目的とした.本研究は2年間の計画で遂行され,平成19年度の計画としては,(1)最適片側電極を適用したマイクアライメント調整機能付きERGフイクスチュアの製作(2)ERGフイクスチュアの固定力とアライメントの同時制御および切...

【キーワード】切削・研削加工 / 研磨加工 / 機能性材料 / 電気粘性流体 / 機械工作・生産工学 (他9件)

【概要】本研究は, 新機能性材料であるゲル構造電気粘性流体(ERG)の性質を金型研磨加工に応用することを考え, これを用いた小型レンズ用金型のナノ研磨加工装置を開発することを目的として行われた. ERG研磨パッドを新たに開発し, これに静的および動的電場を付与することで, 金型材料を高能率・高精度に研磨することに成功した. さらに, 片側電極構造の研磨パッドを開発し, ガラスなどの非導電材料の研磨加工も可...

【工学】総合工学：摩耗／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では，アクリル樹脂を用いた摩擦・摩耗実験，および，高分子ゲルを用いた摩擦実験に取り組んだ．とくに後者では，すべり速度が物体の弾性波速度の同程度となる超高速条件で摩擦実験を実施した．その結果，2つの異なる特徴的な摩擦挙動を発見した．アクリル樹脂を用いた実験では，実験条件は一定であるにもかかわらず，ある時点で定常状態から逸脱し，摩擦力が急激に上昇して焼付きに至る挙動が観察された．また，高分子ゲ...

【工学】総合工学：マイクロポンプ／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / ソフトアクチュエータ / ゲルアクチュエータ / ソフトロボティクス / ケミカルロボティクス (他9件)

【概要】化学エネルギーだけで駆動する、化学ロボットに関する基礎研究から応用研究を実施した。化学エネルギーのみで自律的に拍動や蠕動運動を生成するゲルに、マイクロ加工やマイクロ・ナノ加工されたPDMSと組み合わせることで、自律駆動するマイクロポンプの創製に成功した。また、自律駆動ゲルのアセンブリに方法としてシリカナノ微粒子を用いた接着制御方法を見出した。 ...

【工学】総合工学：マイクロマシン／ゲルを含む研究件

【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / マイクロマシン / 非平衡 (他10件)

【概要】本研究では，マイクロメートルスケールの非平衡場を構築・制御し，分子を時空間的・動的に自己組織化させ，非平衡場のエネルギーを利用して自律的に駆動する，「動的な細胞サイズ分子ロボットの創製と制御」を行うことを目的とした．研究の結果，細胞サイズ分子ロボットのための非対称複雑形状ゲル粒子の構築技術と動的自己組織化法の開発，化学反応によるゲル粒子の自律運動の実現に成功した．さらに，細胞やDNAを用いた細胞サ...

【工学】総合工学：グラフェン／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、グラフェン上でのポリマーネットワークの相転移現象を利用することにより、サイドゲート構造を有したグラフェン電界効果トランジスタにおいて、従来のゲート電圧変調型ではなく、ゲートキャパシタンス変調型のデバイスの開発を行った。そこにおいて、ポリマーネットワークの相転移現象を利用することにより、ゲートキャパシタンスを1000倍程度変調し、電界効果トランジスタの伝達特性の変調に成功した。 ...

【工学】総合工学：FT-IR ／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、ブリルアン散乱、動的光散乱(DLS)、赤外分光(FTIR)、および核磁気共鳴(NMR)の各測定により、N-isopropylacrylamide(NIPA)ゲルの体積相転移の、特に収縮相における結合水の状態を中心に研究を行った。体積相転移点近傍でのブリルアン散乱の測定は、これまでに前例が無く、本研究で初めて行われた。とくに、転移点近傍での試料の変形と濁りが消えるのに、非常な長時間を要...

【工学】総合工学：ナノ加工／ゲルを含む研究件

【キーワード】切削・研削加工 / 研磨加工 / 機能性材料 / 電気粘性流体 / 機械工作・生産工学 (他9件)

【概要】本研究は, 新機能性材料であるゲル構造電気粘性流体(ERG)の性質を金型研磨加工に応用することを考え, これを用いた小型レンズ用金型のナノ研磨加工装置を開発することを目的として行われた. ERG研磨パッドを新たに開発し, これに静的および動的電場を付与することで, 金型材料を高能率・高精度に研磨することに成功した. さらに, 片側電極構造の研磨パッドを開発し, ガラスなどの非導電材料の研磨加工も可...

【工学】総合工学：電気粘性流体／ゲルを含む研究件

【キーワード】切削・研削加工 / 研磨加工 / 機能性材料 / 電気粘性流体 / 機械工作・生産工学 (他9件)

【概要】本研究は, 新機能性材料であるゲル構造電気粘性流体(ERG)の性質を金型研磨加工に応用することを考え, これを用いた小型レンズ用金型のナノ研磨加工装置を開発することを目的として行われた. ERG研磨パッドを新たに開発し, これに静的および動的電場を付与することで, 金型材料を高能率・高精度に研磨することに成功した. さらに, 片側電極構造の研磨パッドを開発し, ガラスなどの非導電材料の研磨加工も可...

【工学】総合工学：電気粘性流体(ER流体）／ゲルを含む研究件

【概要】研究目的本研究では,片側電極を適用したERGをマイクロ切削加工用の固定機構に適用することで,電気的に固定力とアライメントを同時に調整可能なフイクスチュアデバイスを開発することを目的とした.本研究は2年間の計画で遂行され,平成19年度の計画としては,(1)最適片側電極を適用したマイクアライメント調整機能付きERGフイクスチュアの製作(2)ERGフイクスチュアの固定力とアライメントの同時制御および切...

【工学】総合工学：有機高分子／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では,結晶のねじれ成長現象を自在に制御し,多様な物質におけるねじれ結晶の集積化・階層化を達成するとともに,マクロなキラリティによる新規な機能開拓を目指した.成果(1)として,サブミクロン～シングルミクロンスケールのねじれ結晶集積体の形成を達成し、その光学特性を評価した.二クロム酸カリウム-ポリアクリル酸系において,ガラス基板へのディップコーティング法によって基板に沿って配向・集積したねじれ結...

【工学】総合工学：微細加工／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、白金錯体を架橋剤とするポリマーネットワーク材料を合成することで、光照射に対して安定な材料でありながらも、第二の刺激としての酸試薬の存在下では光加工性を示す材料を実現した。光と酸の協働的な反応によって材料のマクロ物性を制御し、光成形性、光脱着性を示すことが明らかとなった。さらに、本材料は本質的に光に安定であるため、光反応性を獲得しつつ、第二の刺激を除去した後、光機能の１つである発光性を両...

【概要】BZ反応を触媒する金属錯体と温度反応性高分子の共重合体からなる自律振動性ゲルを微細加工し、反応のネットワークを幾何学的に構築することを試みた。また、反応の開始位置を決めるため、微小電極を作製し、反応ネットワークの決まった位置からトリガー波が発生する構造をネットワークに組み込む試みを行った。ゲルの微細加工は、PDMSなどの鋳型を作製し、その鋳型とガラスプレートの隙間にプレゲル溶液を注入して光照射で...

【工学】総合工学：表面・界面物性／ゲルを含む研究件

【概要】本研究テーマは、自発的界面張力変動が生じる物質の特定を、本変動現象の解明と共に行うことである。本研究の大きな成果として、(1)飽和ヨウ化カリウム・ヨウ素ニトロベンゼン溶液/カチオン性界面活性剤水溶液系の、クロロベンゼン添加による自発界面変動現象が解明(2)飽和NaClおよびZnCl2ニトロベンゼン溶液/1mMトリメチルステアリルアンモニウムクロリド水溶液系、すなわちヨウ素を使わない系での自発変動の...

【工学】総合工学：地球温暖化対策／ゲルを含む研究件

【概要】CO_2の地中処分においては,帯水層の上部に存在する不浸透性の地層が帽岩(キャップロック)の役割を果たしてガスが封入されることを前提にしているが,地層中の断層や割れ目を通じてガスのリークが発生することが懸念される。本研究では,CO_2ガスを封入した帯水層からのガスリークを止める対策技術として,ゲル生成剤(ポリアクリルアミド,アルミン酸ナトリウム,水酸化ナトリウムの混合水溶液)の注入によるCO_2ガ...

【工学】総合工学：ロボット／ゲルを含む研究件

【概要】本研究で得られた研究成果は次の通りである。 1.大変形するゲルロボットの形状設計手法変形の特異性を実現するために、表面に微細な凹凸を持つ平板状の型を作り、型にゲル材料を流し込んで表面にひだをもつゲル成型する手法を確立した。表面にひだをつけたゲルは、伸張する面のひだの方向に沿って曲がりやすくなり、変形の方向性を形状により設計可能となることを明らかにした。 2.電界制御による変形予測モデルの構築ゲ...

【工学】総合工学：結晶／ゲルを含む研究件

【研究代表者】浅井誠慶應義塾大学, グローバルリサーチインスティテュート(三田), 特任教授 (80609941)

【概要】フォトニック結晶の分野では、自発的に形成される様々な結晶構造を実現するためのフレームを開発することが中心的な課題の1つとなっている。特に簡単な方法として、コロイド結晶を用いる方法があるが、コロイド結晶のバリエーションは限られており、その構造は壊れやすい。そこで、本研究では強靭な結晶構造を形成する可能性を持つPGNPに着目する。具体的には、本研究では高分子グラフトナノ粒子（PGNP）の多形構造を予測...

【工学】総合工学：ブリルアン散乱／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、ブリルアン散乱、動的光散乱(DLS)、赤外分光(FTIR)、および核磁気共鳴(NMR)の各測定により、N-isopropylacrylamide(NIPA)ゲルの体積相転移の、特に収縮相における結合水の状態を中心に研究を行った。体積相転移点近傍でのブリルアン散乱の測定は、これまでに前例が無く、本研究で初めて行われた。とくに、転移点近傍での試料の変形と濁りが消えるのに、非常な長時間を要...

【工学】総合工学：自励振動／ゲルを含む研究件

【概要】種々の機能や物性を持つ高分子ゲルの研究が盛んに行われている中で、自律機能を持つ新しいソフトマテリアルとして、心筋の拍動のように一定条件下で自発的に周期的リズム運動を行う高分子ゲル（自励振動ゲル）を開発した。分子設計による自己集合の制御という観点だけでなく、時間構造を含み「材料の中に散逸構造を作り出すシステムデザインによりユニークな機能を創出する4D材料設計概念」を提唱し、自律機能材料としてその基盤...

【キーワード】機能性高分子 / ブロックコポリマー / 自励振動 / 振動反応 / 高分子ゲル (他9件)

【概要】本研究課題では、生理条件下で駆動する自励振動高分子材料の創出を目的とする。その第一段階として、ブロックコポリマー（BCP）を用いた検討を行った。近年では自励振動高分子及び親水性高分子からなるAB型自励振動BCPの設計により、高分子ミセルの自律的な形成・崩壊振動が報告されている。これまで分散安定性のみを担っていた親水性セグメントにBrO3-ソースとしての機能を新たに付与したAB型自励振動BCPを設計...

【概要】生体の種々の自己組織化現象の化学モデルにもなっている振動反応（BZ反応）をポリマーネットワークの周期的体積変化や力学物性変化に変換することにより、心筋のように外部刺激のon-offなしに自ら周期的な膨潤収縮振動を起こす自励振動ゲルを開発した。高分子鎖の伸縮振動、ミセルやベシクルの凝集崩壊振動やそれに伴うゾルゲル振動、バルクゲルの体積振動や蠕動運動など、様々な階層スケールでの自励振動現象を発現するこ...

【工学】総合工学：制御／ゲルを含む研究件

【概要】本研究で得られた研究成果は次の通りである。 1.大変形するゲルロボットの形状設計手法変形の特異性を実現するために、表面に微細な凹凸を持つ平板状の型を作り、型にゲル材料を流し込んで表面にひだをもつゲル成型する手法を確立した。表面にひだをつけたゲルは、伸張する面のひだの方向に沿って曲がりやすくなり、変形の方向性を形状により設計可能となることを明らかにした。 2.電界制御による変形予測モデルの構築ゲ...

【工学】総合工学：レオロジー／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では，アクリル樹脂を用いた摩擦・摩耗実験，および，高分子ゲルを用いた摩擦実験に取り組んだ．とくに後者では，すべり速度が物体の弾性波速度の同程度となる超高速条件で摩擦実験を実施した．その結果，2つの異なる特徴的な摩擦挙動を発見した．アクリル樹脂を用いた実験では，実験条件は一定であるにもかかわらず，ある時点で定常状態から逸脱し，摩擦力が急激に上昇して焼付きに至る挙動が観察された．また，高分子ゲ...

【概要】ガラス形成物質の非線形輸送現象(特にそのレオロジー挙動)について理論的に研究を行った。主な成果は以下のとおりである。(i)分子動力学シミュレーションにより、過冷却液体の異常粘性輸送および粘弾性特性のメソスコピック性を初めて明らかにした。この発見は動的不均一性に伴う相関構造がスローダイナミクスにおいて本質的に重要であることを強く示唆するものである。(ii)アモルファス物質の破壊現象を記述する新しい粘...

❏地層内における高分子ゲルの生成制御を利用した油採収プロセスの設計(10650914)

【キーワード】石油工学 / 高分子 / ゲル / レオロジー / 多孔質媒体

【概要】ゲル生成剤(ポリアクリルアミド、アルミン酸ナトリウム、水酸化ナトリウムの混合水溶液)とCO_2飽和水を多孔質媒体内に交互圧入することによりポリマーを原位置で架橋処理する新手法を提唱して、この手法を不均質な油層からの油採収に適用する場合の交互圧入手順を設計した。ビーカー内に仕込んだゲル生成剤にCO_2ガスを吹き込む実験を行い、ゲル生成剤のpH低下に伴うゲル生成特性を把握し、交互圧入で用いるゲル生成...

【工学】総合工学：酸化還元／ゲルを含む研究件

【概要】PHSを含む携帯電話に内蔵されている電子機器には銀(Ag)、金(Au)、パラジウム(Pd)等の貴金属・白金属が使用されている。現在、年間3,000トンを超える多量の携帯電話が廃棄されており、1トンあたりに含まれる貴・白金属は、Ag 2kg, Au 0.28kg, Pp 0.14kg,銅(Cu) 140kg,鉄,アルミ分である。. 本申請の研究では、タンニンゲル/液抽出プロセスを新規に提案し、次の様...

【工学】総合工学：コロイド／ゲルを含む研究件

【研究代表者】浅井誠慶應義塾大学, グローバルリサーチインスティテュート(三田), 特任教授 (80609941)

【概要】フォトニック結晶の分野では、自発的に形成される様々な結晶構造を実現するためのフレームを開発することが中心的な課題の1つとなっている。特に簡単な方法として、コロイド結晶を用いる方法があるが、コロイド結晶のバリエーションは限られており、その構造は壊れやすい。そこで、本研究では強靭な結晶構造を形成する可能性を持つPGNPに着目する。具体的には、本研究では高分子グラフトナノ粒子（PGNP）の多形構造を予測...

【概要】高分子ゲル・コロイドなどのソフトマテリアルは、その構成成分のほとんどが液体である。このことが物質内の大きな内部自由度を生み、外部刺激の微細な変化に応答して的確に機能するスマートマテリアルとしての期待も大きい。本研究では、これらソフトマテリアルの自律性は液体の構造形成性にその根源があるとの視点から、液体としてイオン液体を選択し、自律性に及ぼす液体の構造形成性・階層性の影響を明らかにすることを目的とし...

【概要】本研究テーマは、自発的界面張力変動が生じる物質の特定を、本変動現象の解明と共に行うことである。本研究の大きな成果として、(1)飽和ヨウ化カリウム・ヨウ素ニトロベンゼン溶液/カチオン性界面活性剤水溶液系の、クロロベンゼン添加による自発界面変動現象が解明(2)飽和NaClおよびZnCl2ニトロベンゼン溶液/1mMトリメチルステアリルアンモニウムクロリド水溶液系、すなわちヨウ素を使わない系での自発変動の...

【工学】総合工学：炭酸カルシウム／ゲルを含む研究件

【キーワード】無機 / 有機複合材料 / バイオミネラリゼーション / 自己組織化 / 炭酸カルシウム (他9件)

【概要】生物がつくり出す貝殻や真珠、骨や歯のような無機/高分子複合体は、我々が容易に模倣できない精緻な構造を有し、すぐれた性質・機能を示す。このようなバイオミネラルの形成プロセス、すなわちバイオミネラリゼーションに倣い、無機/高分子複合体を人工的に、かつ自己組織的に作製できれば、高機能・高性能かつ環境低負荷性の複合材料が得られるはずである。我々は、炭酸カルシウムと有機高分子からなる複合材料をバイオミネラリ...

【工学】総合工学：レアメタル／ゲルを含む研究件

【概要】タンニンゲル分子鎖にソフトな配位子〔SCN(チオシアン酸)、Br(ブロム酸)、NH_2(アミン)〕を導入する方法を提案すると共に、Pd(II)およびPt(IV)を含む混合溶液から両元素を完全分離・回収するゲル・液抽出プロセスの開発に成功した。混合液の酸濃度が0.1~5Mと高い操作条件下では、SCNあるいはBr配位子の導入が、一方、酸濃度が0.1Mと低い操作条件下ではNH_2配位子の導入がPd(II...

【工学】総合工学：石油工学／ゲルを含む研究件

❏地層内における高分子ゲルの生成制御を利用した油採収プロセスの設計(10650914)

【キーワード】石油工学 / 高分子 / ゲル / レオロジー / 多孔質媒体

【概要】ゲル生成剤(ポリアクリルアミド、アルミン酸ナトリウム、水酸化ナトリウムの混合水溶液)とCO_2飽和水を多孔質媒体内に交互圧入することによりポリマーを原位置で架橋処理する新手法を提唱して、この手法を不均質な油層からの油採収に適用する場合の交互圧入手順を設計した。ビーカー内に仕込んだゲル生成剤にCO_2ガスを吹き込む実験を行い、ゲル生成剤のpH低下に伴うゲル生成特性を把握し、交互圧入で用いるゲル生成...

【工学】総合工学：粘弾性／ゲルを含む研究件

【概要】ガラス形成物質の非線形輸送現象(特にそのレオロジー挙動)について理論的に研究を行った。主な成果は以下のとおりである。(i)分子動力学シミュレーションにより、過冷却液体の異常粘性輸送および粘弾性特性のメソスコピック性を初めて明らかにした。この発見は動的不均一性に伴う相関構造がスローダイナミクスにおいて本質的に重要であることを強く示唆するものである。(ii)アモルファス物質の破壊現象を記述する新しい粘...

【概要】実験の面では、3相共存状態における分域の挙動の精密測定、及び混合溶媒中でのゲル内部に形成されるセルパターンの測定を、また理論的研究の面では、転移に伴う水の状態の変化と収縮相の安定化条件を解析した。 (1)実験的研究:3相共存状態の実験と分域の温度挙動試料の大きさを従来の実験の場合に比べて約1/10の100mμとすることにより、体積緩和時間は約1/100に短縮され、分域壁の温度挙動の実験が短時間必...

【工学】総合工学：吸着／ゲルを含む研究件

【概要】タンニンゲル分子鎖にソフトな配位子〔SCN(チオシアン酸)、Br(ブロム酸)、NH_2(アミン)〕を導入する方法を提案すると共に、Pd(II)およびPt(IV)を含む混合溶液から両元素を完全分離・回収するゲル・液抽出プロセスの開発に成功した。混合液の酸濃度が0.1~5Mと高い操作条件下では、SCNあるいはBr配位子の導入が、一方、酸濃度が0.1Mと低い操作条件下ではNH_2配位子の導入がPd(II...

【概要】平成16年度および17年度を通して開発した感温型ヘテロポリマーゲル(SSS-VBTA共重合体ゲル:組成はSodium styrene sulfate(SSS)とVinyl benzyl trimetyl ammonium chloride(VBTA))の組成を基本に、その組成を変えることで種々の極微量有害環境汚染物質に対する分離・濃縮性能の向上およびカラム分離(実用化のための手法)用に試作したSS...

❏自己組織化空間パターンによる骨類似ポリマー・セラミックス複合体の新規合成法の開発(15560587)

【キーワード】生体材料 / 有機無機複合材料 / リン酸カルシウム / 自己組織化 / 吸水ポリマー (他10件)

【概要】本研究の目的は、ナノレベルからマクロレベルで制御された三次元的な階層的構造を有するポリマー・セラミックス複合材料の新規な合成方法の提案とそれを利用した生体機能性材料の開発である。本研究の成果は、複合化の基礎となるゲルマトリクス内における自己組織化空間パターンについてのモデル系の検討(パートI)と、周期的な空間パターンを利用した新規な階層構造、ナノ格子状構造、あるいはナノ繊維状構造を持つ水酸アパタイ...

【工学】総合工学：ナノ粒子／ゲルを含む研究件

【研究代表者】浅井誠慶應義塾大学, グローバルリサーチインスティテュート(三田), 特任教授 (80609941)

【概要】フォトニック結晶の分野では、自発的に形成される様々な結晶構造を実現するためのフレームを開発することが中心的な課題の1つとなっている。特に簡単な方法として、コロイド結晶を用いる方法があるが、コロイド結晶のバリエーションは限られており、その構造は壊れやすい。そこで、本研究では強靭な結晶構造を形成する可能性を持つPGNPに着目する。具体的には、本研究では高分子グラフトナノ粒子（PGNP）の多形構造を予測...

【工学】総合工学：帯水層／ゲルを含む研究件

【概要】CO_2の地中処分においては,帯水層の上部に存在する不浸透性の地層が帽岩(キャップロック)の役割を果たしてガスが封入されることを前提にしているが,地層中の断層や割れ目を通じてガスのリークが発生することが懸念される。本研究では,CO_2ガスを封入した帯水層からのガスリークを止める対策技術として,ゲル生成剤(ポリアクリルアミド,アルミン酸ナトリウム,水酸化ナトリウムの混合水溶液)の注入によるCO_2ガ...

【工学】総合工学：結晶成長／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では,結晶のねじれ成長現象を自在に制御し,多様な物質におけるねじれ結晶の集積化・階層化を達成するとともに,マクロなキラリティによる新規な機能開拓を目指した.成果(1)として,サブミクロン～シングルミクロンスケールのねじれ結晶集積体の形成を達成し、その光学特性を評価した.二クロム酸カリウム-ポリアクリル酸系において,ガラス基板へのディップコーティング法によって基板に沿って配向・集積したねじれ結...

【キーワード】無機 / 有機複合材料 / バイオミネラリゼーション / 自己組織化 / 炭酸カルシウム (他9件)

【概要】生物がつくり出す貝殻や真珠、骨や歯のような無機/高分子複合体は、我々が容易に模倣できない精緻な構造を有し、すぐれた性質・機能を示す。このようなバイオミネラルの形成プロセス、すなわちバイオミネラリゼーションに倣い、無機/高分子複合体を人工的に、かつ自己組織的に作製できれば、高機能・高性能かつ環境低負荷性の複合材料が得られるはずである。我々は、炭酸カルシウムと有機高分子からなる複合材料をバイオミネラリ...

【工学】総合工学：MEMS ／ゲルを含む研究件

【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / ソフトマター / 光制御 (他10件)

【概要】分子ロボットは、生体分子でできた、ナノからマイクロメートルの微小サイズのロボットとして注目されている。本研究では、紫外/可視光・赤外レーザー・電波などの電磁波によって、細胞型のDNA分子ロボットを遠隔制御する技術を開発することを目的とした。最終的に、電磁波等によって、DNAゲルの物性を変化させられることを示し、DNAゲルでできた分子ロボットを、電磁波によって遠隔的に制御できる可能性が見出せた。 ...

【概要】代表的なフォトクロミック色素であるアゾベンゼンは異性化により分子長を変化できる。このためアゾベンゼンの分子長変化というミクロな効果を利用して,ゲルの変形というマクロな形状変化を誘起できる可能性がある。これまでに申請者らは,高分子アゾベンゼン液晶の光駆動に関する一連の研究を行い,高分子液晶が光に対して鋭敏にかつ高速(応答時間,100ns)に応答することを明らかにした。これらの結果から,高分子アゾベン...

【工学】総合工学：弾性体／ゲルを含む研究件

【概要】本研究課題では、これまでに同定してきた脱水ストレスに応答して可逆的に凝集するクマムシタンパク質群 DRYPs について解析することで、新たな耐性原理の検証と提唱を目指している。本年度は、まずストレス依存に動物細胞内で繊維構造を形成するクマムシ固有の CAHS タンパク質群について、線維化がもたらす物理特性の変化と生物学的影響を解析した。in vitro における微小液滴を用いた生物物理学的解析から...

【工学】総合工学：分子動力学／ゲルを含む研究件

【研究代表者】浅井誠慶應義塾大学, グローバルリサーチインスティテュート(三田), 特任教授 (80609941)

【概要】フォトニック結晶の分野では、自発的に形成される様々な結晶構造を実現するためのフレームを開発することが中心的な課題の1つとなっている。特に簡単な方法として、コロイド結晶を用いる方法があるが、コロイド結晶のバリエーションは限られており、その構造は壊れやすい。そこで、本研究では強靭な結晶構造を形成する可能性を持つPGNPに着目する。具体的には、本研究では高分子グラフトナノ粒子（PGNP）の多形構造を予測...

【工学】総合工学：マイクロ流体力学／ゲルを含む研究件

【概要】近年，細胞サイズの小胞に遺伝子発現系を内包した人工細胞の研究が盛んに行われているが，ダイナミックな現象を取り出すまでには至っていない．本研究では，微小流体を自在に制御できるマイクロ流体工学を駆使し，人工細胞に物質・エネルギー的な非平衡性を与えることで，人工細胞内でのダイナミックな反応と人工細胞の自律運動を実現するための基礎技術の開発に成功した．本研究の成果により，今後，動的な人工細胞構築の発展が進...

【工学】総合工学：自己集積／ゲルを含む研究件

【概要】本研究テーマは、自発的界面張力変動が生じる物質の特定を、本変動現象の解明と共に行うことである。本研究の大きな成果として、(1)飽和ヨウ化カリウム・ヨウ素ニトロベンゼン溶液/カチオン性界面活性剤水溶液系の、クロロベンゼン添加による自発界面変動現象が解明(2)飽和NaClおよびZnCl2ニトロベンゼン溶液/1mMトリメチルステアリルアンモニウムクロリド水溶液系、すなわちヨウ素を使わない系での自発変動の...

【工学】総合工学：3Dプリンター／ゲルを含む研究件

【キーワード】Membrane protein / Surfactant / Bioorthogonal reaction / Gelation / 3D gel (他13件)

【概要】膜蛋白質を、機能を失わせることなくゲル媒体中に固定化できる新規の技術開発として、化学反応性の膜蛋白質可溶化試薬の開発と、これを用いた膜蛋白質固定化３次元構造化ゲルの構築を検討した。化学反応性の膜蛋白質可溶化試薬には、以前に我々が開発したDKDKC12Kをベースに、アルキン基を１つあるいは２つ持つAlk-DKDKC12K、Bis-Alk-DKDKC12Kを開発した。上記アルキン化可溶化試薬で膜蛋白質...

【工学】総合工学：階層構造／ゲルを含む研究件

❏自己組織化空間パターンによる骨類似ポリマー・セラミックス複合体の新規合成法の開発(15560587)

【キーワード】生体材料 / 有機無機複合材料 / リン酸カルシウム / 自己組織化 / 吸水ポリマー (他10件)

【概要】本研究の目的は、ナノレベルからマクロレベルで制御された三次元的な階層的構造を有するポリマー・セラミックス複合材料の新規な合成方法の提案とそれを利用した生体機能性材料の開発である。本研究の成果は、複合化の基礎となるゲルマトリクス内における自己組織化空間パターンについてのモデル系の検討(パートI)と、周期的な空間パターンを利用した新規な階層構造、ナノ格子状構造、あるいはナノ繊維状構造を持つ水酸アパタイ...

【工学】総合工学：力学的特性／ゲルを含む研究件

【概要】ゲルやゴムといった材料は、高分子を架橋した三次元網目構造からなる。これらの架橋高分子材料に弱く可逆な動的結合を組み込むことで、力学的な強靭性や自己修復性などの優れた機能が実現される。しかし、動的結合の結合エネルギー等の分子レベルの特性と、架橋高分子の巨視的な力学特性を関連づける学理はいまだ確立されておらず、望みの力学機能を得るための確固たる材料設計指針が存在しない。本研究では、種々の動的結合が架橋...

❏分化制御と細胞選択機能を有する独創的な培養基質の創製による心筋再生組織構築の革新(25350521)

【キーワード】心筋再生組織 / 心臓血管系細胞分化 / 幹細胞分化誘導 / 培養基質 / 基質力学特性 (他16件)

【概要】本研究では幹細胞の分化制御機能と標的細胞の細胞選択機能を有する新規機能性培養基質の創製により心筋再生組織構築の革新を目指す。動物心筋組織細胞外マトリクス由来ハイドロゲル培養基質を作成し、動物由来培養基質上に幹細胞の心筋細胞への分化誘導を行い、基質力学特性の変化によって幹細胞の心筋細胞、平滑筋細胞などの分化制御及び細胞選択の可能性を示唆した。更に応力印加バイオリアクタの応用によって心筋再生組織構築の...

【工学】総合工学：二酸化炭素／ゲルを含む研究件

【概要】CO_2の地中処分においては,帯水層の上部に存在する不浸透性の地層が帽岩(キャップロック)の役割を果たしてガスが封入されることを前提にしているが,地層中の断層や割れ目を通じてガスのリークが発生することが懸念される。本研究では,CO_2ガスを封入した帯水層からのガスリークを止める対策技術として,ゲル生成剤(ポリアクリルアミド,アルミン酸ナトリウム,水酸化ナトリウムの混合水溶液)の注入によるCO_2ガ...

【工学】総合工学：設計／ゲルを含む研究件

【概要】本研究で得られた研究成果は次の通りである。 1.大変形するゲルロボットの形状設計手法変形の特異性を実現するために、表面に微細な凹凸を持つ平板状の型を作り、型にゲル材料を流し込んで表面にひだをもつゲル成型する手法を確立した。表面にひだをつけたゲルは、伸張する面のひだの方向に沿って曲がりやすくなり、変形の方向性を形状により設計可能となることを明らかにした。 2.電界制御による変形予測モデルの構築ゲ...

【工学】総合工学：pH ／ゲルを含む研究件

【概要】コンクリート構造物を非破壊でその内部の中性化についてモニタリングするための手法を,光ファイバーで内部のpH変化を検知するという概念で行うことを目的とし,昨年度はフェノールフタレインを添加したPVA/四ホウ酸Naゲルを作製し,センシングモジュール部へこのゲルを詰め込むことで検討を行い,基本的な性能はほぼ達成されるものの,モルタル内でゲルが乾燥したため,ゲルの安定性を検討する必要を指摘した.そこで,本...

【工学】総合工学：破壊／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / 破壊 / 溶媒効果 / ソフトマター / mechano-chemical (他7件)

【概要】アリルアミドゲルの亀裂先端に注入した種々の液体が，その破壊挙動に与える影響を，注入する溶媒の種類を変えて調べ，次のような結果を得た。1）アクリルアミドの良溶媒である水（ゲル自体の溶媒でもある）注入した場合，小さな破壊測度Vでの引裂力Fの値が，空気中（注入液体無し）の破壊に比べて低下した；2）エチレングリコールなどの良溶媒の注入では，Fの値を増加させた；3）ゲルに強い偏析を引き起こすエタノール等の貧...

【工学】総合工学：光ファイバー／ゲルを含む研究件

【概要】コンクリート構造物を非破壊でその内部の中性化についてモニタリングするための手法を,光ファイバーで内部のpH変化を検知するという概念で行うことを目的とし,昨年度はフェノールフタレインを添加したPVA/四ホウ酸Naゲルを作製し,センシングモジュール部へこのゲルを詰め込むことで検討を行い,基本的な性能はほぼ達成されるものの,モルタル内でゲルが乾燥したため,ゲルの安定性を検討する必要を指摘した.そこで,本...

【工学】総合工学：マイクロ流路／ゲルを含む研究件

【概要】近年，細胞サイズの小胞に遺伝子発現系を内包した人工細胞の研究が盛んに行われているが，ダイナミックな現象を取り出すまでには至っていない．本研究では，微小流体を自在に制御できるマイクロ流体工学を駆使し，人工細胞に物質・エネルギー的な非平衡性を与えることで，人工細胞内でのダイナミックな反応と人工細胞の自律運動を実現するための基礎技術の開発に成功した．本研究の成果により，今後，動的な人工細胞構築の発展が進...

【工学】総合工学：ナノ材料／ゲルを含む研究件

【概要】重合性界面活性剤イタコン酸ドデシルグリセリル(DGI : n-C_<12>H_<25>OCOCH_2C(=CH_2)COOCH_2CH(OH)一CH_20H)は、少量のイオン性界面活性剤の存在下で、サブミクロンの距離を隔てた規則的な二分子膜(ラメラ液晶)を形成し、可視光の回折によって発色するという面白い現象を示す。さらにアクリルアミド(AAm)、メチレンビスアクリルアミドが...

【工学】総合工学：構造・機能材料／ゲルを含む研究件

【キーワード】ソフトメカニクス / 自己組織化 / 構造・機能材料 / ケミカルロボット / ゲルロボット (他6件)

【概要】正と負に帯電した2種類のゲル部品を水中に分散させ，水中撹拌下で確率的に出会わせ，静電相互作用により自動的に組み上げる自己組織化の実験的研究を行い，ゲルロボットの自己複製の見通しを得た．まず，ゲル表面にシリカ微粒子を塗布することにより接着性能が向上することを確認するとともに，ｐHによって接着を制御できることを確認した．次に，ゲル部品の組み立てでは特に，１）接着方向に選択性を持たせるために，特定の面...

【概要】平成16年度および17年度を通して開発した感温型ヘテロポリマーゲル(SSS-VBTA共重合体ゲル:組成はSodium styrene sulfate(SSS)とVinyl benzyl trimetyl ammonium chloride(VBTA))の組成を基本に、その組成を変えることで種々の極微量有害環境汚染物質に対する分離・濃縮性能の向上およびカラム分離(実用化のための手法)用に試作したSS...

【工学】総合工学：モニタリング／ゲルを含む研究件

【概要】コンクリート構造物を非破壊でその内部の中性化についてモニタリングするための手法を,光ファイバーで内部のpH変化を検知するという概念で行うことを目的とし,昨年度はフェノールフタレインを添加したPVA/四ホウ酸Naゲルを作製し,センシングモジュール部へこのゲルを詰め込むことで検討を行い,基本的な性能はほぼ達成されるものの,モルタル内でゲルが乾燥したため,ゲルの安定性を検討する必要を指摘した.そこで,本...

【工学】総合工学：モデル／ゲルを含む研究件

【概要】本研究で得られた研究成果は次の通りである。 1.大変形するゲルロボットの形状設計手法変形の特異性を実現するために、表面に微細な凹凸を持つ平板状の型を作り、型にゲル材料を流し込んで表面にひだをもつゲル成型する手法を確立した。表面にひだをつけたゲルは、伸張する面のひだの方向に沿って曲がりやすくなり、変形の方向性を形状により設計可能となることを明らかにした。 2.電界制御による変形予測モデルの構築ゲ...

【工学】総合工学：アクチュエータ／ゲルを含む研究件

【キーワード】高分子ゲル / ナノシート / 振動反応 / アクチュエータ / 高分子材料 (他9件)

【概要】我々は、Belousov-Zhabotinsky（BZ）反応の触媒であるRu錯体と、代表的な感温性ポリマーであるpoly(N-isopropylacrylamide) (NIPAAm)とを共重合することにより、BZ反応の周期的酸化還元反応に応答して力学的振動を発現する自励振動高分子ヒドロゲルを開発してきた。このヒドロゲルは、Ru触媒の価数に応答して膨潤・収縮する結果、あたかも生き物のような動きを自...

【キーワード】ゲル / ソフトアクチュエータ / ゲルアクチュエータ / ソフトロボティクス / ケミカルロボティクス (他9件)

【概要】化学エネルギーだけで駆動する、化学ロボットに関する基礎研究から応用研究を実施した。化学エネルギーのみで自律的に拍動や蠕動運動を生成するゲルに、マイクロ加工やマイクロ・ナノ加工されたPDMSと組み合わせることで、自律駆動するマイクロポンプの創製に成功した。また、自律駆動ゲルのアセンブリに方法としてシリカナノ微粒子を用いた接着制御方法を見出した。 ...

【キーワード】ゲルアクチュエータ / ゲル / アクチュエータ / 反応拡散 / ソフトマターの物理 (他6件)

【概要】生体は,流入するエネルギーと生体内部で散逸するエネルギーが均衡して,一定の散逸構造を持つシステムである.その生体内部には,神経細胞の膜電位,心臓の拍動,サーカディアンリズムなど,細胞レベルから一個体至るまでの階層において自律的な機能を有している.このような生体が持つ複雑かつ精密に組み立てられた時空間機能を,人工的に組み上げることができれば,生体を模倣したアクチュエータや自律歩行するゲルロボットや自...

【工学】総合工学：シミュレーション／ゲルを含む研究件

【概要】本研究で得られた研究成果は次の通りである。 1.大変形するゲルロボットの形状設計手法変形の特異性を実現するために、表面に微細な凹凸を持つ平板状の型を作り、型にゲル材料を流し込んで表面にひだをもつゲル成型する手法を確立した。表面にひだをつけたゲルは、伸張する面のひだの方向に沿って曲がりやすくなり、変形の方向性を形状により設計可能となることを明らかにした。 2.電界制御による変形予測モデルの構築ゲ...

【工学】総合工学：可視化／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では，アクリル樹脂を用いた摩擦・摩耗実験，および，高分子ゲルを用いた摩擦実験に取り組んだ．とくに後者では，すべり速度が物体の弾性波速度の同程度となる超高速条件で摩擦実験を実施した．その結果，2つの異なる特徴的な摩擦挙動を発見した．アクリル樹脂を用いた実験では，実験条件は一定であるにもかかわらず，ある時点で定常状態から逸脱し，摩擦力が急激に上昇して焼付きに至る挙動が観察された．また，高分子ゲ...

【概要】ゲルは，高分子からなるやわらかい弾性体であり，すべらせるとしばしばスティック－スリップ運動を起こす．ゲルのスティック－スリップ運動は，断層が一時的かつ局所的にすべりを起こす地震現象と類似した振る舞いを示すことから，地震現象のモデル系として用いられている．本研究では，実験条件によってスティック－スリップ運動の複雑性をコントロールできることを発見した．また，その場可視化を用いてスティック－スリップサイ...

【総合生物】生体分子化学：光分解／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、白金錯体を架橋剤とするポリマーネットワーク材料を合成することで、光照射に対して安定な材料でありながらも、第二の刺激としての酸試薬の存在下では光加工性を示す材料を実現した。光と酸の協働的な反応によって材料のマクロ物性を制御し、光成形性、光脱着性を示すことが明らかとなった。さらに、本材料は本質的に光に安定であるため、光反応性を獲得しつつ、第二の刺激を除去した後、光機能の１つである発光性を両...

【総合生物】生体分子化学：ゲル電気泳動／ゲルを含む研究件

【概要】重合性界面活性剤イタコン酸ドデシルグリセリル(DGI : n-C_<12>H_<25>OCOCH_2C(=CH_2)COOCH_2CH(OH)一CH_20H)は、少量のイオン性界面活性剤の存在下で、サブミクロンの距離を隔てた規則的な二分子膜(ラメラ液晶)を形成し、可視光の回折によって発色するという面白い現象を示す。さらにアクリルアミド(AAm)、メチレンビスアクリルアミドが...

【総合生物】生体分子化学：ゲル相転移／ゲルを含む研究件

【概要】本研究課題では、これまでに同定してきた脱水ストレスに応答して可逆的に凝集するクマムシタンパク質群 DRYPs について解析することで、新たな耐性原理の検証と提唱を目指している。本年度は、まずストレス依存に動物細胞内で繊維構造を形成するクマムシ固有の CAHS タンパク質群について、線維化がもたらす物理特性の変化と生物学的影響を解析した。in vitro における微小液滴を用いた生物物理学的解析から...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：生体機能材料／ゲルを含む研究件

【概要】生体の種々の自己組織化現象の化学モデルにもなっている振動反応（BZ反応）をポリマーネットワークの周期的体積変化や力学物性変化に変換することにより、心筋のように外部刺激のon-offなしに自ら周期的な膨潤収縮振動を起こす自励振動ゲルを開発した。高分子鎖の伸縮振動、ミセルやベシクルの凝集崩壊振動やそれに伴うゾルゲル振動、バルクゲルの体積振動や蠕動運動など、様々な階層スケールでの自励振動現象を発現するこ...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：幹細胞分化誘導／ゲルを含む研究件

❏分化制御と細胞選択機能を有する独創的な培養基質の創製による心筋再生組織構築の革新(25350521)

【キーワード】心筋再生組織 / 心臓血管系細胞分化 / 幹細胞分化誘導 / 培養基質 / 基質力学特性 (他16件)

【概要】本研究では幹細胞の分化制御機能と標的細胞の細胞選択機能を有する新規機能性培養基質の創製により心筋再生組織構築の革新を目指す。動物心筋組織細胞外マトリクス由来ハイドロゲル培養基質を作成し、動物由来培養基質上に幹細胞の心筋細胞への分化誘導を行い、基質力学特性の変化によって幹細胞の心筋細胞、平滑筋細胞などの分化制御及び細胞選択の可能性を示唆した。更に応力印加バイオリアクタの応用によって心筋再生組織構築の...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：細胞分化促進／ゲルを含む研究件

❏分化制御と細胞選択機能を有する独創的な培養基質の創製による心筋再生組織構築の革新(25350521)

【キーワード】心筋再生組織 / 心臓血管系細胞分化 / 幹細胞分化誘導 / 培養基質 / 基質力学特性 (他16件)

【概要】本研究では幹細胞の分化制御機能と標的細胞の細胞選択機能を有する新規機能性培養基質の創製により心筋再生組織構築の革新を目指す。動物心筋組織細胞外マトリクス由来ハイドロゲル培養基質を作成し、動物由来培養基質上に幹細胞の心筋細胞への分化誘導を行い、基質力学特性の変化によって幹細胞の心筋細胞、平滑筋細胞などの分化制御及び細胞選択の可能性を示唆した。更に応力印加バイオリアクタの応用によって心筋再生組織構築の...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：包摂化合物／ゲルを含む研究件

【キーワード】シクロデキストリン / ポリエチレングリコール / ポリアミド / 包摂化合物 / ゲル (他8件)

【概要】先ず、モノアミノ化したα、β、及び、γ-CDとPEGジカルボン酸を用いたトポロジカル・ブランチポリマーの合成とその構造解析を行った。CDの種類に関わらず、モノアミノCDと分子量3000のPEGジカルボン酸の縮合生成物中には、PEGの両末端をCDで修飾しただけのダンベル型分子のほかに、CDがPEGを「疎」に包接して架橋点となっているトポロジカル・ブランチポリマーが含まれていることを明らかにした。また...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：培養基質／ゲルを含む研究件

❏分化制御と細胞選択機能を有する独創的な培養基質の創製による心筋再生組織構築の革新(25350521)

【キーワード】心筋再生組織 / 心臓血管系細胞分化 / 幹細胞分化誘導 / 培養基質 / 基質力学特性 (他16件)

【概要】本研究では幹細胞の分化制御機能と標的細胞の細胞選択機能を有する新規機能性培養基質の創製により心筋再生組織構築の革新を目指す。動物心筋組織細胞外マトリクス由来ハイドロゲル培養基質を作成し、動物由来培養基質上に幹細胞の心筋細胞への分化誘導を行い、基質力学特性の変化によって幹細胞の心筋細胞、平滑筋細胞などの分化制御及び細胞選択の可能性を示唆した。更に応力印加バイオリアクタの応用によって心筋再生組織構築の...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：心筋再生組織／ゲルを含む研究件

❏分化制御と細胞選択機能を有する独創的な培養基質の創製による心筋再生組織構築の革新(25350521)

【キーワード】心筋再生組織 / 心臓血管系細胞分化 / 幹細胞分化誘導 / 培養基質 / 基質力学特性 (他16件)

【概要】本研究では幹細胞の分化制御機能と標的細胞の細胞選択機能を有する新規機能性培養基質の創製により心筋再生組織構築の革新を目指す。動物心筋組織細胞外マトリクス由来ハイドロゲル培養基質を作成し、動物由来培養基質上に幹細胞の心筋細胞への分化誘導を行い、基質力学特性の変化によって幹細胞の心筋細胞、平滑筋細胞などの分化制御及び細胞選択の可能性を示唆した。更に応力印加バイオリアクタの応用によって心筋再生組織構築の...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：心筋組織ECM ／ゲルを含む研究件

❏分化制御と細胞選択機能を有する独創的な培養基質の創製による心筋再生組織構築の革新(25350521)

【キーワード】心筋再生組織 / 心臓血管系細胞分化 / 幹細胞分化誘導 / 培養基質 / 基質力学特性 (他16件)

【概要】本研究では幹細胞の分化制御機能と標的細胞の細胞選択機能を有する新規機能性培養基質の創製により心筋再生組織構築の革新を目指す。動物心筋組織細胞外マトリクス由来ハイドロゲル培養基質を作成し、動物由来培養基質上に幹細胞の心筋細胞への分化誘導を行い、基質力学特性の変化によって幹細胞の心筋細胞、平滑筋細胞などの分化制御及び細胞選択の可能性を示唆した。更に応力印加バイオリアクタの応用によって心筋再生組織構築の...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：心筋組織マトリクス／ゲルを含む研究件

❏分化制御と細胞選択機能を有する独創的な培養基質の創製による心筋再生組織構築の革新(25350521)

【キーワード】心筋再生組織 / 心臓血管系細胞分化 / 幹細胞分化誘導 / 培養基質 / 基質力学特性 (他16件)

【概要】本研究では幹細胞の分化制御機能と標的細胞の細胞選択機能を有する新規機能性培養基質の創製により心筋再生組織構築の革新を目指す。動物心筋組織細胞外マトリクス由来ハイドロゲル培養基質を作成し、動物由来培養基質上に幹細胞の心筋細胞への分化誘導を行い、基質力学特性の変化によって幹細胞の心筋細胞、平滑筋細胞などの分化制御及び細胞選択の可能性を示唆した。更に応力印加バイオリアクタの応用によって心筋再生組織構築の...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：基質力学特性／ゲルを含む研究件

❏分化制御と細胞選択機能を有する独創的な培養基質の創製による心筋再生組織構築の革新(25350521)

【キーワード】心筋再生組織 / 心臓血管系細胞分化 / 幹細胞分化誘導 / 培養基質 / 基質力学特性 (他16件)

【概要】本研究では幹細胞の分化制御機能と標的細胞の細胞選択機能を有する新規機能性培養基質の創製により心筋再生組織構築の革新を目指す。動物心筋組織細胞外マトリクス由来ハイドロゲル培養基質を作成し、動物由来培養基質上に幹細胞の心筋細胞への分化誘導を行い、基質力学特性の変化によって幹細胞の心筋細胞、平滑筋細胞などの分化制御及び細胞選択の可能性を示唆した。更に応力印加バイオリアクタの応用によって心筋再生組織構築の...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：心臓血管系細胞分化／ゲルを含む研究件

❏分化制御と細胞選択機能を有する独創的な培養基質の創製による心筋再生組織構築の革新(25350521)

【キーワード】心筋再生組織 / 心臓血管系細胞分化 / 幹細胞分化誘導 / 培養基質 / 基質力学特性 (他16件)

【概要】本研究では幹細胞の分化制御機能と標的細胞の細胞選択機能を有する新規機能性培養基質の創製により心筋再生組織構築の革新を目指す。動物心筋組織細胞外マトリクス由来ハイドロゲル培養基質を作成し、動物由来培養基質上に幹細胞の心筋細胞への分化誘導を行い、基質力学特性の変化によって幹細胞の心筋細胞、平滑筋細胞などの分化制御及び細胞選択の可能性を示唆した。更に応力印加バイオリアクタの応用によって心筋再生組織構築の...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：ポリエチレングリコール(PEG) ／ゲルを含む研究件

【キーワード】シクロデキストリン / ポリエチレングリコール / ポリアミド / 包摂化合物 / ゲル (他8件)

【概要】先ず、モノアミノ化したα、β、及び、γ-CDとPEGジカルボン酸を用いたトポロジカル・ブランチポリマーの合成とその構造解析を行った。CDの種類に関わらず、モノアミノCDと分子量3000のPEGジカルボン酸の縮合生成物中には、PEGの両末端をCDで修飾しただけのダンベル型分子のほかに、CDがPEGを「疎」に包接して架橋点となっているトポロジカル・ブランチポリマーが含まれていることを明らかにした。また...

【キーワード】イモゴライト / in situ合成 / 生分解性ポリウレタン / マトリクス高分子 / ポリ乳酸 (他14件)

【概要】火山灰土に含まれるアルミニウムシリケートナノファイバー"イモゴライト"と種々のマトリクス高分子を用いて、ハイブリッド材料の構築を検討した。また新規ハイブリッド材料を指向した環境適合型高分子の合成を検討した。 1.環境負荷の少ない高分子であるポリビニルアルコール(PVA)を用い、ポリマー溶液中でイモゴライトをin situ重合することで、イモゴライトが均一に分散したポリマーハイブリッ...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：光加工／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、白金錯体を架橋剤とするポリマーネットワーク材料を合成することで、光照射に対して安定な材料でありながらも、第二の刺激としての酸試薬の存在下では光加工性を示す材料を実現した。光と酸の協働的な反応によって材料のマクロ物性を制御し、光成形性、光脱着性を示すことが明らかとなった。さらに、本材料は本質的に光に安定であるため、光反応性を獲得しつつ、第二の刺激を除去した後、光機能の１つである発光性を両...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：液体透過が制御／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / ゲル包括酵素 / 体積相転移 / バイオケモメカニカルシステム / バイオケモメカニカルバルブ (他13件)

【概要】ゲル内に適当な酵素を包括固定化しておき、ゲルを取り囲む外部溶液に基質分子を添加すると酵素反応が起こり、ゲル内及びゲル近傍で基質/生成物比(溶媒組成)が変化する。その結果として、ゲルは体積相転移を起こし伸び・縮みする。このゲル包括酵素は、生物化学反応(酵素反応)のエネルギーを、ゲルの伸び・縮みを通して、力学エネルギーに変換可能な材料系、即ち‘バイオケモメカニカルシステム'と考えることが出来る...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：液体透過制御／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / ゲル包括酵素 / 体積相転移 / バイオケモメカニカルシステム / バイオケモメカニカルバルブ (他13件)

【概要】ゲル内に適当な酵素を包括固定化しておき、ゲルを取り囲む外部溶液に基質分子を添加すると酵素反応が起こり、ゲル内及びゲル近傍で基質/生成物比(溶媒組成)が変化する。その結果として、ゲルは体積相転移を起こし伸び・縮みする。このゲル包括酵素は、生物化学反応(酵素反応)のエネルギーを、ゲルの伸び・縮みを通して、力学エネルギーに変換可能な材料系、即ち‘バイオケモメカニカルシステム'と考えることが出来る...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：多孔質薄膜担体／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / ゲル包括酵素 / 体積相転移 / バイオケモメカニカルシステム / バイオケモメカニカルバルブ (他13件)

【概要】ゲル内に適当な酵素を包括固定化しておき、ゲルを取り囲む外部溶液に基質分子を添加すると酵素反応が起こり、ゲル内及びゲル近傍で基質/生成物比(溶媒組成)が変化する。その結果として、ゲルは体積相転移を起こし伸び・縮みする。このゲル包括酵素は、生物化学反応(酵素反応)のエネルギーを、ゲルの伸び・縮みを通して、力学エネルギーに変換可能な材料系、即ち‘バイオケモメカニカルシステム'と考えることが出来る...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：応力バイオリアクタ／ゲルを含む研究件

❏分化制御と細胞選択機能を有する独創的な培養基質の創製による心筋再生組織構築の革新(25350521)

【キーワード】心筋再生組織 / 心臓血管系細胞分化 / 幹細胞分化誘導 / 培養基質 / 基質力学特性 (他16件)

【概要】本研究では幹細胞の分化制御機能と標的細胞の細胞選択機能を有する新規機能性培養基質の創製により心筋再生組織構築の革新を目指す。動物心筋組織細胞外マトリクス由来ハイドロゲル培養基質を作成し、動物由来培養基質上に幹細胞の心筋細胞への分化誘導を行い、基質力学特性の変化によって幹細胞の心筋細胞、平滑筋細胞などの分化制御及び細胞選択の可能性を示唆した。更に応力印加バイオリアクタの応用によって心筋再生組織構築の...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：グルコースオキシダーゼ／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / ゲル包括酵素 / 体積相転移 / バイオケモメカニカルシステム / バイオケモメカニカルバルブ (他13件)

【概要】ゲル内に適当な酵素を包括固定化しておき、ゲルを取り囲む外部溶液に基質分子を添加すると酵素反応が起こり、ゲル内及びゲル近傍で基質/生成物比(溶媒組成)が変化する。その結果として、ゲルは体積相転移を起こし伸び・縮みする。このゲル包括酵素は、生物化学反応(酵素反応)のエネルギーを、ゲルの伸び・縮みを通して、力学エネルギーに変換可能な材料系、即ち‘バイオケモメカニカルシステム'と考えることが出来る...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：ナノチューブ／ゲルを含む研究件

【キーワード】イモゴライト / in situ合成 / 生分解性ポリウレタン / マトリクス高分子 / ポリ乳酸 (他14件)

【概要】火山灰土に含まれるアルミニウムシリケートナノファイバー"イモゴライト"と種々のマトリクス高分子を用いて、ハイブリッド材料の構築を検討した。また新規ハイブリッド材料を指向した環境適合型高分子の合成を検討した。 1.環境負荷の少ない高分子であるポリビニルアルコール(PVA)を用い、ポリマー溶液中でイモゴライトをin situ重合することで、イモゴライトが均一に分散したポリマーハイブリッ...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：ゲル包括酵素／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / ゲル包括酵素 / 体積相転移 / バイオケモメカニカルシステム / バイオケモメカニカルバルブ (他13件)

【概要】ゲル内に適当な酵素を包括固定化しておき、ゲルを取り囲む外部溶液に基質分子を添加すると酵素反応が起こり、ゲル内及びゲル近傍で基質/生成物比(溶媒組成)が変化する。その結果として、ゲルは体積相転移を起こし伸び・縮みする。このゲル包括酵素は、生物化学反応(酵素反応)のエネルギーを、ゲルの伸び・縮みを通して、力学エネルギーに変換可能な材料系、即ち‘バイオケモメカニカルシステム'と考えることが出来る...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：バイオケモメカニカルシステム／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / ゲル包括酵素 / 体積相転移 / バイオケモメカニカルシステム / バイオケモメカニカルバルブ (他13件)

【概要】ゲル内に適当な酵素を包括固定化しておき、ゲルを取り囲む外部溶液に基質分子を添加すると酵素反応が起こり、ゲル内及びゲル近傍で基質/生成物比(溶媒組成)が変化する。その結果として、ゲルは体積相転移を起こし伸び・縮みする。このゲル包括酵素は、生物化学反応(酵素反応)のエネルギーを、ゲルの伸び・縮みを通して、力学エネルギーに変換可能な材料系、即ち‘バイオケモメカニカルシステム'と考えることが出来る...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：バイオケモメカニカルバルブ／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / ゲル包括酵素 / 体積相転移 / バイオケモメカニカルシステム / バイオケモメカニカルバルブ (他13件)

【概要】ゲル内に適当な酵素を包括固定化しておき、ゲルを取り囲む外部溶液に基質分子を添加すると酵素反応が起こり、ゲル内及びゲル近傍で基質/生成物比(溶媒組成)が変化する。その結果として、ゲルは体積相転移を起こし伸び・縮みする。このゲル包括酵素は、生物化学反応(酵素反応)のエネルギーを、ゲルの伸び・縮みを通して、力学エネルギーに変換可能な材料系、即ち‘バイオケモメカニカルシステム'と考えることが出来る...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：人工細胞／ゲルを含む研究件

【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / ソフトマター / 光制御 (他10件)

【概要】分子ロボットは、生体分子でできた、ナノからマイクロメートルの微小サイズのロボットとして注目されている。本研究では、紫外/可視光・赤外レーザー・電波などの電磁波によって、細胞型のDNA分子ロボットを遠隔制御する技術を開発することを目的とした。最終的に、電磁波等によって、DNAゲルの物性を変化させられることを示し、DNAゲルでできた分子ロボットを、電磁波によって遠隔的に制御できる可能性が見出せた。 ...

【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / マイクロマシン / 非平衡 (他10件)

【概要】本研究では，マイクロメートルスケールの非平衡場を構築・制御し，分子を時空間的・動的に自己組織化させ，非平衡場のエネルギーを利用して自律的に駆動する，「動的な細胞サイズ分子ロボットの創製と制御」を行うことを目的とした．研究の結果，細胞サイズ分子ロボットのための非対称複雑形状ゲル粒子の構築技術と動的自己組織化法の開発，化学反応によるゲル粒子の自律運動の実現に成功した．さらに，細胞やDNAを用いた細胞サ...

【概要】近年，細胞サイズの小胞に遺伝子発現系を内包した人工細胞の研究が盛んに行われているが，ダイナミックな現象を取り出すまでには至っていない．本研究では，微小流体を自在に制御できるマイクロ流体工学を駆使し，人工細胞に物質・エネルギー的な非平衡性を与えることで，人工細胞内でのダイナミックな反応と人工細胞の自律運動を実現するための基礎技術の開発に成功した．本研究の成果により，今後，動的な人工細胞構築の発展が進...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：人工生命システム／ゲルを含む研究件

【概要】近年，細胞サイズの小胞に遺伝子発現系を内包した人工細胞の研究が盛んに行われているが，ダイナミックな現象を取り出すまでには至っていない．本研究では，微小流体を自在に制御できるマイクロ流体工学を駆使し，人工細胞に物質・エネルギー的な非平衡性を与えることで，人工細胞内でのダイナミックな反応と人工細胞の自律運動を実現するための基礎技術の開発に成功した．本研究の成果により，今後，動的な人工細胞構築の発展が進...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：非線形非平衡／ゲルを含む研究件

【概要】近年，細胞サイズの小胞に遺伝子発現系を内包した人工細胞の研究が盛んに行われているが，ダイナミックな現象を取り出すまでには至っていない．本研究では，微小流体を自在に制御できるマイクロ流体工学を駆使し，人工細胞に物質・エネルギー的な非平衡性を与えることで，人工細胞内でのダイナミックな反応と人工細胞の自律運動を実現するための基礎技術の開発に成功した．本研究の成果により，今後，動的な人工細胞構築の発展が進...

【総合生物】神経科学：細胞選択／ゲルを含む研究件

❏分化制御と細胞選択機能を有する独創的な培養基質の創製による心筋再生組織構築の革新(25350521)

【キーワード】心筋再生組織 / 心臓血管系細胞分化 / 幹細胞分化誘導 / 培養基質 / 基質力学特性 (他16件)

【概要】本研究では幹細胞の分化制御機能と標的細胞の細胞選択機能を有する新規機能性培養基質の創製により心筋再生組織構築の革新を目指す。動物心筋組織細胞外マトリクス由来ハイドロゲル培養基質を作成し、動物由来培養基質上に幹細胞の心筋細胞への分化誘導を行い、基質力学特性の変化によって幹細胞の心筋細胞、平滑筋細胞などの分化制御及び細胞選択の可能性を示唆した。更に応力印加バイオリアクタの応用によって心筋再生組織構築の...

【総合生物】神経科学：リボソーム／ゲルを含む研究件

【概要】近年，細胞サイズの小胞に遺伝子発現系を内包した人工細胞の研究が盛んに行われているが，ダイナミックな現象を取り出すまでには至っていない．本研究では，微小流体を自在に制御できるマイクロ流体工学を駆使し，人工細胞に物質・エネルギー的な非平衡性を与えることで，人工細胞内でのダイナミックな反応と人工細胞の自律運動を実現するための基礎技術の開発に成功した．本研究の成果により，今後，動的な人工細胞構築の発展が進...

【総合生物】放射線生物学：クマムシ／ゲルを含む研究件

【概要】本研究課題では、これまでに同定してきた脱水ストレスに応答して可逆的に凝集するクマムシタンパク質群 DRYPs について解析することで、新たな耐性原理の検証と提唱を目指している。本年度は、まずストレス依存に動物細胞内で繊維構造を形成するクマムシ固有の CAHS タンパク質群について、線維化がもたらす物理特性の変化と生物学的影響を解析した。in vitro における微小液滴を用いた生物物理学的解析から...

【農学】農業工学：アルカリセルロース／ゲルを含む研究件

【キーワード】セルロース / チオシアン酸カルシウム / ロダン塩 / ゲル / アルカリセルロース (他15件)

【概要】中性塩の中でセルロースに対する膨潤・溶解作用の最も強いものの一つであるチオシアン酸カルシウムの作用を、この溶液中でセルロースが作るゲルの熱的挙動、および固体セルロースの溶解時の熱現象から調べた。その結果塩-セルロースゲルの融解。ゲル化挙動は水-アガロースゲルと類似した熱可逆性を示すことが分かった。ラミー繊維を用いたX線回析による検討から、チオシアン酸カルシウム-セルロース系では溶解に先立ち準結晶性...

【農学】農業工学：ロダンカルシウム／ゲルを含む研究件

【キーワード】セルロース / チオシアン酸カルシウム / ロダン塩 / ゲル / アルカリセルロース (他15件)

【概要】中性塩の中でセルロースに対する膨潤・溶解作用の最も強いものの一つであるチオシアン酸カルシウムの作用を、この溶液中でセルロースが作るゲルの熱的挙動、および固体セルロースの溶解時の熱現象から調べた。その結果塩-セルロースゲルの融解。ゲル化挙動は水-アガロースゲルと類似した熱可逆性を示すことが分かった。ラミー繊維を用いたX線回析による検討から、チオシアン酸カルシウム-セルロース系では溶解に先立ち準結晶性...

【農学】農業工学：ロダン塩／ゲルを含む研究件

【キーワード】セルロース / チオシアン酸カルシウム / ロダン塩 / ゲル / アルカリセルロース (他15件)

【概要】中性塩の中でセルロースに対する膨潤・溶解作用の最も強いものの一つであるチオシアン酸カルシウムの作用を、この溶液中でセルロースが作るゲルの熱的挙動、および固体セルロースの溶解時の熱現象から調べた。その結果塩-セルロースゲルの融解。ゲル化挙動は水-アガロースゲルと類似した熱可逆性を示すことが分かった。ラミー繊維を用いたX線回析による検討から、チオシアン酸カルシウム-セルロース系では溶解に先立ち準結晶性...

【農学】農業工学：中性塩／ゲルを含む研究件

【キーワード】セルロース / チオシアン酸カルシウム / ロダン塩 / ゲル / アルカリセルロース (他15件)

【概要】中性塩の中でセルロースに対する膨潤・溶解作用の最も強いものの一つであるチオシアン酸カルシウムの作用を、この溶液中でセルロースが作るゲルの熱的挙動、および固体セルロースの溶解時の熱現象から調べた。その結果塩-セルロースゲルの融解。ゲル化挙動は水-アガロースゲルと類似した熱可逆性を示すことが分かった。ラミー繊維を用いたX線回析による検討から、チオシアン酸カルシウム-セルロース系では溶解に先立ち準結晶性...

【農学】農業工学：セルロースの錯体／ゲルを含む研究件

【キーワード】セルロース / チオシアン酸カルシウム / ロダン塩 / ゲル / アルカリセルロース (他15件)

【概要】中性塩の中でセルロースに対する膨潤・溶解作用の最も強いものの一つであるチオシアン酸カルシウムの作用を、この溶液中でセルロースが作るゲルの熱的挙動、および固体セルロースの溶解時の熱現象から調べた。その結果塩-セルロースゲルの融解。ゲル化挙動は水-アガロースゲルと類似した熱可逆性を示すことが分かった。ラミー繊維を用いたX線回析による検討から、チオシアン酸カルシウム-セルロース系では溶解に先立ち準結晶性...

【農学】農業工学：セルロースの複合化／ゲルを含む研究件

【キーワード】セルロース / チオシアン酸カルシウム / ロダン塩 / ゲル / アルカリセルロース (他15件)

【概要】中性塩の中でセルロースに対する膨潤・溶解作用の最も強いものの一つであるチオシアン酸カルシウムの作用を、この溶液中でセルロースが作るゲルの熱的挙動、および固体セルロースの溶解時の熱現象から調べた。その結果塩-セルロースゲルの融解。ゲル化挙動は水-アガロースゲルと類似した熱可逆性を示すことが分かった。ラミー繊維を用いたX線回析による検討から、チオシアン酸カルシウム-セルロース系では溶解に先立ち準結晶性...

【農学】農業工学：セルロース結晶／ゲルを含む研究件

【キーワード】セルロース / チオシアン酸カルシウム / ロダン塩 / ゲル / アルカリセルロース (他15件)

【概要】中性塩の中でセルロースに対する膨潤・溶解作用の最も強いものの一つであるチオシアン酸カルシウムの作用を、この溶液中でセルロースが作るゲルの熱的挙動、および固体セルロースの溶解時の熱現象から調べた。その結果塩-セルロースゲルの融解。ゲル化挙動は水-アガロースゲルと類似した熱可逆性を示すことが分かった。ラミー繊維を用いたX線回析による検討から、チオシアン酸カルシウム-セルロース系では溶解に先立ち準結晶性...

【農学】農業工学：チオシアン酸カルシウム／ゲルを含む研究件

【キーワード】セルロース / チオシアン酸カルシウム / ロダン塩 / ゲル / アルカリセルロース (他15件)

【概要】中性塩の中でセルロースに対する膨潤・溶解作用の最も強いものの一つであるチオシアン酸カルシウムの作用を、この溶液中でセルロースが作るゲルの熱的挙動、および固体セルロースの溶解時の熱現象から調べた。その結果塩-セルロースゲルの融解。ゲル化挙動は水-アガロースゲルと類似した熱可逆性を示すことが分かった。ラミー繊維を用いたX線回析による検討から、チオシアン酸カルシウム-セルロース系では溶解に先立ち準結晶性...

【農学】農業工学：膨潤化合物／ゲルを含む研究件

【キーワード】セルロース / チオシアン酸カルシウム / ロダン塩 / ゲル / アルカリセルロース (他15件)

【概要】中性塩の中でセルロースに対する膨潤・溶解作用の最も強いものの一つであるチオシアン酸カルシウムの作用を、この溶液中でセルロースが作るゲルの熱的挙動、および固体セルロースの溶解時の熱現象から調べた。その結果塩-セルロースゲルの融解。ゲル化挙動は水-アガロースゲルと類似した熱可逆性を示すことが分かった。ラミー繊維を用いたX線回析による検討から、チオシアン酸カルシウム-セルロース系では溶解に先立ち準結晶性...

【農学】農業工学：マーセル化／ゲルを含む研究件

【キーワード】セルロース / チオシアン酸カルシウム / ロダン塩 / ゲル / アルカリセルロース (他15件)

【概要】中性塩の中でセルロースに対する膨潤・溶解作用の最も強いものの一つであるチオシアン酸カルシウムの作用を、この溶液中でセルロースが作るゲルの熱的挙動、および固体セルロースの溶解時の熱現象から調べた。その結果塩-セルロースゲルの融解。ゲル化挙動は水-アガロースゲルと類似した熱可逆性を示すことが分かった。ラミー繊維を用いたX線回析による検討から、チオシアン酸カルシウム-セルロース系では溶解に先立ち準結晶性...

【農学】農業工学：転移熱／ゲルを含む研究件

【キーワード】セルロース / チオシアン酸カルシウム / ロダン塩 / ゲル / アルカリセルロース (他15件)

【概要】中性塩の中でセルロースに対する膨潤・溶解作用の最も強いものの一つであるチオシアン酸カルシウムの作用を、この溶液中でセルロースが作るゲルの熱的挙動、および固体セルロースの溶解時の熱現象から調べた。その結果塩-セルロースゲルの融解。ゲル化挙動は水-アガロースゲルと類似した熱可逆性を示すことが分かった。ラミー繊維を用いたX線回析による検討から、チオシアン酸カルシウム-セルロース系では溶解に先立ち準結晶性...

【農学】農業工学：逆平行鎖構造／ゲルを含む研究件

【キーワード】セルロース / チオシアン酸カルシウム / ロダン塩 / ゲル / アルカリセルロース (他15件)

【概要】中性塩の中でセルロースに対する膨潤・溶解作用の最も強いものの一つであるチオシアン酸カルシウムの作用を、この溶液中でセルロースが作るゲルの熱的挙動、および固体セルロースの溶解時の熱現象から調べた。その結果塩-セルロースゲルの融解。ゲル化挙動は水-アガロースゲルと類似した熱可逆性を示すことが分かった。ラミー繊維を用いたX線回析による検討から、チオシアン酸カルシウム-セルロース系では溶解に先立ち準結晶性...

【農学】農芸化学：ホウ素／ゲルを含む研究件

【概要】ホウ素化合物を含む排水処理技術として、凝集沈殿処理、イオン交換処理、溶媒抽出処理等が検討されている。しかしながら、多量の薬剤添加に伴う二次廃棄物の発生あるいは再生廃液処理等のコスト高のため、処理プロセスの実用化が困難な状況にある。申請の研究では、ホウ素化合物分離除去プロセスとして、新規な高分子吸着剤を開発し、この分離プロセスの有効性について検討し、次の様な知見を得るに至った。 (1)自然界に大量...

【農学】境界農学：乾燥耐性／ゲルを含む研究件

【概要】本研究課題では、これまでに同定してきた脱水ストレスに応答して可逆的に凝集するクマムシタンパク質群 DRYPs について解析することで、新たな耐性原理の検証と提唱を目指している。本年度は、まずストレス依存に動物細胞内で繊維構造を形成するクマムシ固有の CAHS タンパク質群について、線維化がもたらす物理特性の変化と生物学的影響を解析した。in vitro における微小液滴を用いた生物物理学的解析から...

【農学】境界農学：柔組織／ゲルを含む研究件

【概要】植物バイオマスから得られる天然セルロースナノファイバおよび再生セルロースのナノ多孔体の構造を詳細に解析して多くの有用な知見を得るとともに、それらを高機能材料として利用する技術を開発した。 ...

【農学】境界農学：形成層／ゲルを含む研究件

【概要】植物バイオマスから得られる天然セルロースナノファイバおよび再生セルロースのナノ多孔体の構造を詳細に解析して多くの有用な知見を得るとともに、それらを高機能材料として利用する技術を開発した。 ...

【農学】境界農学：一次壁／ゲルを含む研究件

【概要】植物バイオマスから得られる天然セルロースナノファイバおよび再生セルロースのナノ多孔体の構造を詳細に解析して多くの有用な知見を得るとともに、それらを高機能材料として利用する技術を開発した。 ...

【農学】境界農学：ナノフィルタ／ゲルを含む研究件

【概要】植物バイオマスから得られる天然セルロースナノファイバおよび再生セルロースのナノ多孔体の構造を詳細に解析して多くの有用な知見を得るとともに、それらを高機能材料として利用する技術を開発した。 ...

【農学】森林圏科学：アルカリ／ゲルを含む研究件

【キーワード】セルロース / チオシアン酸カルシウム / ロダン塩 / ゲル / アルカリセルロース (他15件)

【概要】中性塩の中でセルロースに対する膨潤・溶解作用の最も強いものの一つであるチオシアン酸カルシウムの作用を、この溶液中でセルロースが作るゲルの熱的挙動、および固体セルロースの溶解時の熱現象から調べた。その結果塩-セルロースゲルの融解。ゲル化挙動は水-アガロースゲルと類似した熱可逆性を示すことが分かった。ラミー繊維を用いたX線回析による検討から、チオシアン酸カルシウム-セルロース系では溶解に先立ち準結晶性...

【農学】森林圏科学：桂皮酸／ゲルを含む研究件

【研究代表者】ロジャース有希子国立研究開発法人産業技術総合研究所, 構造材料研究部門, 主任研究員 (90726530)

【キーワード】ヘミセルロース / キシラン / グルコマンナン / カードラン / 架橋 (他12件)

【概要】高分子多糖類を原料とした高強度材料の開発を目的とし、植物由来のヘミセルロースであるキシランやグルコマンナン、微生物産生のカードランの化学架橋による高強度化を試みた。とくに、カードランの化学架橋により、小さな力で変形可能で、90％以上の圧縮後も破断されない上、元の形に回復するという特性を持った、非常に変形性に富む柔らかくしなやかな自立ヒドロゲルが得られた。またヒドロゲル中の多糖水酸基をエステル化する...

【農学】森林圏科学：エアロゲル／ゲルを含む研究件

【概要】水中分散したセルロースミクロフィブリルは，自己配列して液晶性を示す。我々は、この液晶性ミクロフィブリル分散液に、希酸を滴下するという簡便な処理で、ミクロフィブリルの自己組織化配列を固定化するプロセスを確立した。その結果、濃度０．１％（水分９９．９％）でも自立する超高弾性率ヒドロゲルや、透明で強靭なエアロゲルを調製することに成功した。特にエアロゲルは、極めて低い熱伝導率を示し、高性能な新規断熱材とし...

【概要】植物バイオマスから得られる天然セルロースナノファイバおよび再生セルロースのナノ多孔体の構造を詳細に解析して多くの有用な知見を得るとともに、それらを高機能材料として利用する技術を開発した。 ...

【農学】森林圏科学：セルロース／ゲルを含む研究件

【概要】セルロースオリゴマーのアルカリ水溶液を酸で中和すると、セルロースオリゴマーの不溶化に伴い自己集合が誘起され、結晶性のナノリボン状集合体が物理架橋したハイドロゲルが得られることを明らかにした。この自己集合は様々な温度やイオン濃度の条件のみならず、血清を含む細胞培養液のような様々な夾雑物質の存在下でも進行した。得られたハイドロゲルは細胞を3次元培養するための良好なマトリックスとして機能し、生成した細胞...

【概要】水中分散したセルロースミクロフィブリルは，自己配列して液晶性を示す。我々は、この液晶性ミクロフィブリル分散液に、希酸を滴下するという簡便な処理で、ミクロフィブリルの自己組織化配列を固定化するプロセスを確立した。その結果、濃度０．１％（水分９９．９％）でも自立する超高弾性率ヒドロゲルや、透明で強靭なエアロゲルを調製することに成功した。特にエアロゲルは、極めて低い熱伝導率を示し、高性能な新規断熱材とし...

【概要】植物バイオマスから得られる天然セルロースナノファイバおよび再生セルロースのナノ多孔体の構造を詳細に解析して多くの有用な知見を得るとともに、それらを高機能材料として利用する技術を開発した。 ...

【農学】森林圏科学：セルロースナノファイバー／ゲルを含む研究件

【概要】水中分散したセルロースミクロフィブリルは，自己配列して液晶性を示す。我々は、この液晶性ミクロフィブリル分散液に、希酸を滴下するという簡便な処理で、ミクロフィブリルの自己組織化配列を固定化するプロセスを確立した。その結果、濃度０．１％（水分９９．９％）でも自立する超高弾性率ヒドロゲルや、透明で強靭なエアロゲルを調製することに成功した。特にエアロゲルは、極めて低い熱伝導率を示し、高性能な新規断熱材とし...

【農学】森林圏科学：オルガノゲル／ゲルを含む研究件

【研究代表者】ロジャース有希子国立研究開発法人産業技術総合研究所, 構造材料研究部門, 主任研究員 (90726530)

【キーワード】ヘミセルロース / キシラン / グルコマンナン / カードラン / 架橋 (他12件)

【概要】高分子多糖類を原料とした高強度材料の開発を目的とし、植物由来のヘミセルロースであるキシランやグルコマンナン、微生物産生のカードランの化学架橋による高強度化を試みた。とくに、カードランの化学架橋により、小さな力で変形可能で、90％以上の圧縮後も破断されない上、元の形に回復するという特性を持った、非常に変形性に富む柔らかくしなやかな自立ヒドロゲルが得られた。またヒドロゲル中の多糖水酸基をエステル化する...

【農学】森林圏科学：ヘミセルロース／ゲルを含む研究件

【研究代表者】ロジャース有希子国立研究開発法人産業技術総合研究所, 構造材料研究部門, 主任研究員 (90726530)

【キーワード】ヘミセルロース / キシラン / グルコマンナン / カードラン / 架橋 (他12件)

【概要】高分子多糖類を原料とした高強度材料の開発を目的とし、植物由来のヘミセルロースであるキシランやグルコマンナン、微生物産生のカードランの化学架橋による高強度化を試みた。とくに、カードランの化学架橋により、小さな力で変形可能で、90％以上の圧縮後も破断されない上、元の形に回復するという特性を持った、非常に変形性に富む柔らかくしなやかな自立ヒドロゲルが得られた。またヒドロゲル中の多糖水酸基をエステル化する...

【農学】森林圏科学：キシラン／ゲルを含む研究件

【研究代表者】ロジャース有希子国立研究開発法人産業技術総合研究所, 構造材料研究部門, 主任研究員 (90726530)

【キーワード】ヘミセルロース / キシラン / グルコマンナン / カードラン / 架橋 (他12件)

【概要】高分子多糖類を原料とした高強度材料の開発を目的とし、植物由来のヘミセルロースであるキシランやグルコマンナン、微生物産生のカードランの化学架橋による高強度化を試みた。とくに、カードランの化学架橋により、小さな力で変形可能で、90％以上の圧縮後も破断されない上、元の形に回復するという特性を持った、非常に変形性に富む柔らかくしなやかな自立ヒドロゲルが得られた。またヒドロゲル中の多糖水酸基をエステル化する...

【農学】森林圏科学：多糖／ゲルを含む研究件

【研究代表者】ロジャース有希子国立研究開発法人産業技術総合研究所, 構造材料研究部門, 主任研究員 (90726530)

【キーワード】ヘミセルロース / キシラン / グルコマンナン / カードラン / 架橋 (他12件)

【概要】高分子多糖類を原料とした高強度材料の開発を目的とし、植物由来のヘミセルロースであるキシランやグルコマンナン、微生物産生のカードランの化学架橋による高強度化を試みた。とくに、カードランの化学架橋により、小さな力で変形可能で、90％以上の圧縮後も破断されない上、元の形に回復するという特性を持った、非常に変形性に富む柔らかくしなやかな自立ヒドロゲルが得られた。またヒドロゲル中の多糖水酸基をエステル化する...

【農学】森林圏科学：グルコマンナン／ゲルを含む研究件

【研究代表者】ロジャース有希子国立研究開発法人産業技術総合研究所, 構造材料研究部門, 主任研究員 (90726530)

【キーワード】ヘミセルロース / キシラン / グルコマンナン / カードラン / 架橋 (他12件)

【概要】高分子多糖類を原料とした高強度材料の開発を目的とし、植物由来のヘミセルロースであるキシランやグルコマンナン、微生物産生のカードランの化学架橋による高強度化を試みた。とくに、カードランの化学架橋により、小さな力で変形可能で、90％以上の圧縮後も破断されない上、元の形に回復するという特性を持った、非常に変形性に富む柔らかくしなやかな自立ヒドロゲルが得られた。またヒドロゲル中の多糖水酸基をエステル化する...

【農学】森林圏科学：ナノセルロース／ゲルを含む研究件

【概要】水中分散したセルロースミクロフィブリルは，自己配列して液晶性を示す。我々は、この液晶性ミクロフィブリル分散液に、希酸を滴下するという簡便な処理で、ミクロフィブリルの自己組織化配列を固定化するプロセスを確立した。その結果、濃度０．１％（水分９９．９％）でも自立する超高弾性率ヒドロゲルや、透明で強靭なエアロゲルを調製することに成功した。特にエアロゲルは、極めて低い熱伝導率を示し、高性能な新規断熱材とし...

【農学】森林圏科学：化学架橋／ゲルを含む研究件

【研究代表者】ロジャース有希子国立研究開発法人産業技術総合研究所, 構造材料研究部門, 主任研究員 (90726530)

【キーワード】ヘミセルロース / キシラン / グルコマンナン / カードラン / 架橋 (他12件)

【概要】高分子多糖類を原料とした高強度材料の開発を目的とし、植物由来のヘミセルロースであるキシランやグルコマンナン、微生物産生のカードランの化学架橋による高強度化を試みた。とくに、カードランの化学架橋により、小さな力で変形可能で、90％以上の圧縮後も破断されない上、元の形に回復するという特性を持った、非常に変形性に富む柔らかくしなやかな自立ヒドロゲルが得られた。またヒドロゲル中の多糖水酸基をエステル化する...

【農学】森林圏科学：バイオマス／ゲルを含む研究件

【概要】植物バイオマスから得られる天然セルロースナノファイバおよび再生セルロースのナノ多孔体の構造を詳細に解析して多くの有用な知見を得るとともに、それらを高機能材料として利用する技術を開発した。 ...

【農学】水圏応用科学：バイオミネラリゼーション／ゲルを含む研究件

【キーワード】無機 / 有機複合材料 / バイオミネラリゼーション / 自己組織化 / 炭酸カルシウム (他9件)

【概要】生物がつくり出す貝殻や真珠、骨や歯のような無機/高分子複合体は、我々が容易に模倣できない精緻な構造を有し、すぐれた性質・機能を示す。このようなバイオミネラルの形成プロセス、すなわちバイオミネラリゼーションに倣い、無機/高分子複合体を人工的に、かつ自己組織的に作製できれば、高機能・高性能かつ環境低負荷性の複合材料が得られるはずである。我々は、炭酸カルシウムと有機高分子からなる複合材料をバイオミネラリ...

【医歯薬学】内科系臨床医学：心筋細胞分化／ゲルを含む研究件

❏分化制御と細胞選択機能を有する独創的な培養基質の創製による心筋再生組織構築の革新(25350521)

【キーワード】心筋再生組織 / 心臓血管系細胞分化 / 幹細胞分化誘導 / 培養基質 / 基質力学特性 (他16件)

【概要】本研究では幹細胞の分化制御機能と標的細胞の細胞選択機能を有する新規機能性培養基質の創製により心筋再生組織構築の革新を目指す。動物心筋組織細胞外マトリクス由来ハイドロゲル培養基質を作成し、動物由来培養基質上に幹細胞の心筋細胞への分化誘導を行い、基質力学特性の変化によって幹細胞の心筋細胞、平滑筋細胞などの分化制御及び細胞選択の可能性を示唆した。更に応力印加バイオリアクタの応用によって心筋再生組織構築の...

【医歯薬学】外科系臨床医学：光制御／ゲルを含む研究件

【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / ソフトマター / 光制御 (他10件)

【概要】分子ロボットは、生体分子でできた、ナノからマイクロメートルの微小サイズのロボットとして注目されている。本研究では、紫外/可視光・赤外レーザー・電波などの電磁波によって、細胞型のDNA分子ロボットを遠隔制御する技術を開発することを目的とした。最終的に、電磁波等によって、DNAゲルの物性を変化させられることを示し、DNAゲルでできた分子ロボットを、電磁波によって遠隔的に制御できる可能性が見出せた。 ...

【医歯薬学】外科系臨床医学：酵素反応／ゲルを含む研究件

【概要】セルロースオリゴマーのアルカリ水溶液を酸で中和すると、セルロースオリゴマーの不溶化に伴い自己集合が誘起され、結晶性のナノリボン状集合体が物理架橋したハイドロゲルが得られることを明らかにした。この自己集合は様々な温度やイオン濃度の条件のみならず、血清を含む細胞培養液のような様々な夾雑物質の存在下でも進行した。得られたハイドロゲルは細胞を3次元培養するための良好なマトリックスとして機能し、生成した細胞...

【医歯薬学】社会医学：ゆらぎ／ゲルを含む研究件

【研究代表者】浅井誠慶應義塾大学, グローバルリサーチインスティテュート(三田), 特任教授 (80609941)

【概要】フォトニック結晶の分野では、自発的に形成される様々な結晶構造を実現するためのフレームを開発することが中心的な課題の1つとなっている。特に簡単な方法として、コロイド結晶を用いる方法があるが、コロイド結晶のバリエーションは限られており、その構造は壊れやすい。そこで、本研究では強靭な結晶構造を形成する可能性を持つPGNPに着目する。具体的には、本研究では高分子グラフトナノ粒子（PGNP）の多形構造を予測...

【医歯薬学】社会医学：ソフトロボティクス／ゲルを含む研究件

【キーワード】ゲル / 自律駆動ゲル / ゲルポンプ / ソフトアクチュエータ / 自律駆動 (他11件)

【概要】申請者はこれまで振動化学反応で知られるBelousov-Zhabotinsly反応と刺激応答性高分子ゲルがカップルした系について研究を推進してきた．この系は，一定の条件下においてゲルが膨潤と収縮を自律的に生成する．本研究目的はではこのゲルの応答性を向上させること，知能化することである．申請者はゲルに一定の張力を加えることで，ゲルから大きな仕事を取り出すことができること，適当な外力をゲルに加えること...

【キーワード】ゲル / ソフトアクチュエータ / ゲルアクチュエータ / ソフトロボティクス / ケミカルロボティクス (他9件)

【概要】化学エネルギーだけで駆動する、化学ロボットに関する基礎研究から応用研究を実施した。化学エネルギーのみで自律的に拍動や蠕動運動を生成するゲルに、マイクロ加工やマイクロ・ナノ加工されたPDMSと組み合わせることで、自律駆動するマイクロポンプの創製に成功した。また、自律駆動ゲルのアセンブリに方法としてシリカナノ微粒子を用いた接着制御方法を見出した。 ...

【医歯薬学】歯学：不均一性／ゲルを含む研究件

【概要】ゲルは，高分子からなるやわらかい弾性体であり，すべらせるとしばしばスティック－スリップ運動を起こす．ゲルのスティック－スリップ運動は，断層が一時的かつ局所的にすべりを起こす地震現象と類似した振る舞いを示すことから，地震現象のモデル系として用いられている．本研究では，実験条件によってスティック－スリップ運動の複雑性をコントロールできることを発見した．また，その場可視化を用いてスティック－スリップサイ...

【概要】モジュールビルディング法により得られる高度に制御された網目構造を持つ"理想的"ポリマーネットワークを主たる対象とし、ゴム弾性論や高分子物理学の本質に関わる基本的事項について、特に構造と物性の相関の観点から研究を行った。研究手段には、小角中性子散乱(SANS)をはじめとし、動的光散乱(DLS)、小角X線散乱(SAXS)、力学試験、レオロジー、膨潤・収縮実験、示差熱分析(DSC)、赤外...

【医歯薬学】薬学：アゾベンゼン／ゲルを含む研究件

【概要】代表的なフォトクロミック色素であるアゾベンゼンは異性化により分子長を変化できる。このためアゾベンゼンの分子長変化というミクロな効果を利用して,ゲルの変形というマクロな形状変化を誘起できる可能性がある。これまでに申請者らは,高分子アゾベンゼン液晶の光駆動に関する一連の研究を行い,高分子液晶が光に対して鋭敏にかつ高速(応答時間,100ns)に応答することを明らかにした。これらの結果から,高分子アゾベン...

【医歯薬学】薬学：環境調和型／ゲルを含む研究件

【キーワード】イモゴライト / in situ合成 / 生分解性ポリウレタン / マトリクス高分子 / ポリ乳酸 (他14件)

【概要】火山灰土に含まれるアルミニウムシリケートナノファイバー"イモゴライト"と種々のマトリクス高分子を用いて、ハイブリッド材料の構築を検討した。また新規ハイブリッド材料を指向した環境適合型高分子の合成を検討した。 1.環境負荷の少ない高分子であるポリビニルアルコール(PVA)を用い、ポリマー溶液中でイモゴライトをin situ重合することで、イモゴライトが均一に分散したポリマーハイブリッ...

【医歯薬学】薬学：自己組織化／ゲルを含む研究件

【研究代表者】浅井誠慶應義塾大学, グローバルリサーチインスティテュート(三田), 特任教授 (80609941)

【概要】フォトニック結晶の分野では、自発的に形成される様々な結晶構造を実現するためのフレームを開発することが中心的な課題の1つとなっている。特に簡単な方法として、コロイド結晶を用いる方法があるが、コロイド結晶のバリエーションは限られており、その構造は壊れやすい。そこで、本研究では強靭な結晶構造を形成する可能性を持つPGNPに着目する。具体的には、本研究では高分子グラフトナノ粒子（PGNP）の多形構造を予測...

【概要】セルロースオリゴマーのアルカリ水溶液を酸で中和すると、セルロースオリゴマーの不溶化に伴い自己集合が誘起され、結晶性のナノリボン状集合体が物理架橋したハイドロゲルが得られることを明らかにした。この自己集合は様々な温度やイオン濃度の条件のみならず、血清を含む細胞培養液のような様々な夾雑物質の存在下でも進行した。得られたハイドロゲルは細胞を3次元培養するための良好なマトリックスとして機能し、生成した細胞...

【概要】高分子ゲル・コロイドなどのソフトマテリアルは、その構成成分のほとんどが液体である。このことが物質内の大きな内部自由度を生み、外部刺激の微細な変化に応答して的確に機能するスマートマテリアルとしての期待も大きい。本研究では、これらソフトマテリアルの自律性は液体の構造形成性にその根源があるとの視点から、液体としてイオン液体を選択し、自律性に及ぼす液体の構造形成性・階層性の影響を明らかにすることを目的とし...

【医歯薬学】薬学：架橋／ゲルを含む研究件

【研究代表者】ロジャース有希子国立研究開発法人産業技術総合研究所, 構造材料研究部門, 主任研究員 (90726530)

【キーワード】ヘミセルロース / キシラン / グルコマンナン / カードラン / 架橋 (他12件)

【概要】高分子多糖類を原料とした高強度材料の開発を目的とし、植物由来のヘミセルロースであるキシランやグルコマンナン、微生物産生のカードランの化学架橋による高強度化を試みた。とくに、カードランの化学架橋により、小さな力で変形可能で、90％以上の圧縮後も破断されない上、元の形に回復するという特性を持った、非常に変形性に富む柔らかくしなやかな自立ヒドロゲルが得られた。またヒドロゲル中の多糖水酸基をエステル化する...

【医歯薬学】薬学：細胞培養／ゲルを含む研究件

【概要】セルロースオリゴマーのアルカリ水溶液を酸で中和すると、セルロースオリゴマーの不溶化に伴い自己集合が誘起され、結晶性のナノリボン状集合体が物理架橋したハイドロゲルが得られることを明らかにした。この自己集合は様々な温度やイオン濃度の条件のみならず、血清を含む細胞培養液のような様々な夾雑物質の存在下でも進行した。得られたハイドロゲルは細胞を3次元培養するための良好なマトリックスとして機能し、生成した細胞...

【概要】本年度に行った研究とその成果を以下にまとめた。 1) 温度敏感性ゲルの相転移を利用した、細胞への応力印加の実験。: これについては、ゼラチンを混入したNIPAゲルを用いて、試行実験を行った。結果は、膨潤相から収縮相への変化に関しては目立った効果は見られなかった。現在、細胞に有効に力を印可する方法を開発すると共に、収縮相から膨潤相への転移の効果も調べつつある。 2) 化学架橋ゼラチンゲル基盤の合成:...

【医歯薬学】薬学：核磁気共鳴(NMR) ／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では、ブリルアン散乱、動的光散乱(DLS)、赤外分光(FTIR)、および核磁気共鳴(NMR)の各測定により、N-isopropylacrylamide(NIPA)ゲルの体積相転移の、特に収縮相における結合水の状態を中心に研究を行った。体積相転移点近傍でのブリルアン散乱の測定は、これまでに前例が無く、本研究で初めて行われた。とくに、転移点近傍での試料の変形と濁りが消えるのに、非常な長時間を要...

【医歯薬学】薬学：分析科学／ゲルを含む研究件

【概要】重合性界面活性剤イタコン酸ドデシルグリセリル(DGI : n-C_<12>H_<25>OCOCH_2C(=CH_2)COOCH_2CH(OH)一CH_20H)は、少量のイオン性界面活性剤の存在下で、サブミクロンの距離を隔てた規則的な二分子膜(ラメラ液晶)を形成し、可視光の回折によって発色するという面白い現象を示す。さらにアクリルアミド(AAm)、メチレンビスアクリルアミドが...

【医歯薬学】薬学：膜タンパク質／ゲルを含む研究件

【キーワード】Membrane protein / Surfactant / Bioorthogonal reaction / Gelation / 3D gel (他13件)

【概要】膜蛋白質を、機能を失わせることなくゲル媒体中に固定化できる新規の技術開発として、化学反応性の膜蛋白質可溶化試薬の開発と、これを用いた膜蛋白質固定化３次元構造化ゲルの構築を検討した。化学反応性の膜蛋白質可溶化試薬には、以前に我々が開発したDKDKC12Kをベースに、アルキン基を１つあるいは２つ持つAlk-DKDKC12K、Bis-Alk-DKDKC12Kを開発した。上記アルキン化可溶化試薬で膜蛋白質...

【医歯薬学】薬学：生体分子／ゲルを含む研究件

【概要】重合性界面活性剤イタコン酸ドデシルグリセリル(DGI : n-C_<12>H_<25>OCOCH_2C(=CH_2)COOCH_2CH(OH)一CH_20H)は、少量のイオン性界面活性剤の存在下で、サブミクロンの距離を隔てた規則的な二分子膜(ラメラ液晶)を形成し、可視光の回折によって発色するという面白い現象を示す。さらにアクリルアミド(AAm)、メチレンビスアクリルアミドが...

【医歯薬学】薬学：タンパク質／ゲルを含む研究件

【概要】重合性界面活性剤イタコン酸ドデシルグリセリル(DGI : n-C_<12>H_<25>OCOCH_2C(=CH_2)COOCH_2CH(OH)一CH_20H)は、少量のイオン性界面活性剤の存在下で、サブミクロンの距離を隔てた規則的な二分子膜(ラメラ液晶)を形成し、可視光の回折によって発色するという面白い現象を示す。さらにアクリルアミド(AAm)、メチレンビスアクリルアミドが...

【医歯薬学】薬学：DNA ／ゲルを含む研究件

【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / マイクロマシン / 非平衡 (他10件)

【概要】本研究では，マイクロメートルスケールの非平衡場を構築・制御し，分子を時空間的・動的に自己組織化させ，非平衡場のエネルギーを利用して自律的に駆動する，「動的な細胞サイズ分子ロボットの創製と制御」を行うことを目的とした．研究の結果，細胞サイズ分子ロボットのための非対称複雑形状ゲル粒子の構築技術と動的自己組織化法の開発，化学反応によるゲル粒子の自律運動の実現に成功した．さらに，細胞やDNAを用いた細胞サ...

【概要】近年，細胞サイズの小胞に遺伝子発現系を内包した人工細胞の研究が盛んに行われているが，ダイナミックな現象を取り出すまでには至っていない．本研究では，微小流体を自在に制御できるマイクロ流体工学を駆使し，人工細胞に物質・エネルギー的な非平衡性を与えることで，人工細胞内でのダイナミックな反応と人工細胞の自律運動を実現するための基礎技術の開発に成功した．本研究の成果により，今後，動的な人工細胞構築の発展が進...

【医歯薬学】看護学：生体材料／ゲルを含む研究件

【キーワード】機能性高分子 / ブロックコポリマー / 自励振動 / 振動反応 / 高分子ゲル (他9件)

【概要】本研究課題では、生理条件下で駆動する自励振動高分子材料の創出を目的とする。その第一段階として、ブロックコポリマー（BCP）を用いた検討を行った。近年では自励振動高分子及び親水性高分子からなるAB型自励振動BCPの設計により、高分子ミセルの自律的な形成・崩壊振動が報告されている。これまで分散安定性のみを担っていた親水性セグメントにBrO3-ソースとしての機能を新たに付与したAB型自励振動BCPを設計...

【概要】生体の種々の自己組織化現象の化学モデルにもなっている振動反応（BZ反応）をポリマーネットワークの周期的体積変化や力学物性変化に変換することにより、心筋のように外部刺激のon-offなしに自ら周期的な膨潤収縮振動を起こす自励振動ゲルを開発した。高分子鎖の伸縮振動、ミセルやベシクルの凝集崩壊振動やそれに伴うゾルゲル振動、バルクゲルの体積振動や蠕動運動など、様々な階層スケールでの自励振動現象を発現するこ...

❏自己組織化空間パターンによる骨類似ポリマー・セラミックス複合体の新規合成法の開発(15560587)

【キーワード】生体材料 / 有機無機複合材料 / リン酸カルシウム / 自己組織化 / 吸水ポリマー (他10件)

【概要】本研究の目的は、ナノレベルからマクロレベルで制御された三次元的な階層的構造を有するポリマー・セラミックス複合材料の新規な合成方法の提案とそれを利用した生体機能性材料の開発である。本研究の成果は、複合化の基礎となるゲルマトリクス内における自己組織化空間パターンについてのモデル系の検討(パートI)と、周期的な空間パターンを利用した新規な階層構造、ナノ格子状構造、あるいはナノ繊維状構造を持つ水酸アパタイ...

【医歯薬学】看護学：ヒトiPS細胞／ゲルを含む研究件

❏分化制御と細胞選択機能を有する独創的な培養基質の創製による心筋再生組織構築の革新(25350521)

【キーワード】心筋再生組織 / 心臓血管系細胞分化 / 幹細胞分化誘導 / 培養基質 / 基質力学特性 (他16件)

【概要】本研究では幹細胞の分化制御機能と標的細胞の細胞選択機能を有する新規機能性培養基質の創製により心筋再生組織構築の革新を目指す。動物心筋組織細胞外マトリクス由来ハイドロゲル培養基質を作成し、動物由来培養基質上に幹細胞の心筋細胞への分化誘導を行い、基質力学特性の変化によって幹細胞の心筋細胞、平滑筋細胞などの分化制御及び細胞選択の可能性を示唆した。更に応力印加バイオリアクタの応用によって心筋再生組織構築の...

【医歯薬学】看護学：数理モデル／ゲルを含む研究件

【概要】本研究では，アクリル樹脂を用いた摩擦・摩耗実験，および，高分子ゲルを用いた摩擦実験に取り組んだ．とくに後者では，すべり速度が物体の弾性波速度の同程度となる超高速条件で摩擦実験を実施した．その結果，2つの異なる特徴的な摩擦挙動を発見した．アクリル樹脂を用いた実験では，実験条件は一定であるにもかかわらず，ある時点で定常状態から逸脱し，摩擦力が急激に上昇して焼付きに至る挙動が観察された．また，高分子ゲ...

【医歯薬学】看護学：環境／ゲルを含む研究件