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大きな動きと安定性を両立した分子マシンの化学・高分子化学の確立とスマート材料開発

建立具有大运动和稳定性的分子机器化学和高分子化学，以及开发智能材料

基本信息

批准号：
21H01987
负责人：
今任景一
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、動きの「大きさ」と「安定性」を兼ね備えた光応答性の分子マシン、スティッフスチルベン（SS）とヒンダードSS（HSS）の化学とそれらを有する高分子の化学（溶液とゲル、エラストマーにおいて、光と力が高分子構造・物性に及ぼす影響）を確立し、「光」や「力」に応答する新たなスマート高分子材料（ゲルアクチュエーターと光可逆的な高感度応力検出フィルム）を開発することを目的としている。2022年度は次の【A】~【E】の5つの研究項目に取り組んだ。【A】SSとHSSの合成、【B】光・熱異性化の調査と化学の確立、【C】SSとHSSを有する高分子の合成、【D】高分子の光に対する応答性評価、【E】高分子の力に対する応答性評価。【A】では、2021年度に引き続き、高分子に導入するための様々なSSとHSSを合成した。【B】では、SSとHSSの光異性化や熱異性化などについて論文にまとめ発表した。【C】では、2021年度に引き続き、SSやHSSを主鎖に複数あるいは主鎖の中央に1つだけ有する直鎖状高分子、側鎖に有する単独重合体あるいは共重合体、架橋点間あるいは架橋点に有するゲルなどの様々な高分子の合成に成功した。【D】では、HSSを有する高分子溶液の光に対する応答の論文化に着手した。【E】では、主鎖の中央にZ体のHSSまたはE体のHSSを1つだけ有する高分子の溶液と、Z体のHSSまたはE体のHSSと高分子を混合しただけの溶液に超音波を照射し、高分子鎖を介して伝わる力でHSSが異性化するのかについて調査した。また、主鎖の中央にZ体のHSSを1つだけ有する高分子のフィルムの引張試験や密度汎関数理論（DFT）計算によっても、HSSの力に対する応答性を評価した。結果として、HSSがZ体からE体にのみ力で異性化することを見出し、論文化に着手した。

In this study, we discuss the chemistry and preparation of optically responsive molecules such as polymer molecules, Staffordshire (SS) and Staffordshire (HSS), which combine dynamic "stability" and "stability".(Solution, light, force, polymer structure, physical properties and influence) New polymer materials (light, force, reversible, high sensitivity) In 2022, there will be five research projects from [A] to [E]. [A] Synthesis of SS and HSS,[B] Investigation and chemical establishment of optical and thermal anisotropy,[C] Synthesis of SS and HSS,[D] Responsiveness evaluation of polymer to light,[E] Responsiveness evaluation of polymer to force. [A] In 2021, the introduction of high molecular weight, SS and HSS was carried out. [B] The optical and thermal anisotropy of SS and HSS are different. [C] In 2021, the synthesis of polymer was successfully completed with SS and HSS in the main lock, direct lock polymer in the center of the main lock, single lock polymer in the side lock, double lock polymer in the middle of the main lock, and double lock polymer in the bridge point. [D] There is a high molecular weight solution of light and light, and the solution is ready for discussion. [E] In the middle of the main lock, the HSS of the Z body is mixed with the HSS of the E body. In the solution, the HSS of the Z body is mixed with the HSS of the E body. In the solution, the ultrasonic wave is irradiated. In the polymer lock, the HSS of the E body is heterogenized. A study on the relationship between the stress and the tensile properties of polymer molecules based on DFT As a result, HSS has begun to develop in the field of culture.