微粒子の異方性を活用した新規ゲル微粒子集積システムの開発

利用微粒各向异性开发新型凝胶微粒累积系统

• 批准号: 20J21790
• 负责人: 本田 健士郎
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J21790/
• 关键词: ゲル微粒子; 複合材料; 異方性; 自己組織化; コロイド粒子; ハイドロゲル; 気水界面

本研究課題の目標としてゲル微粒子に固体成分を複合化することにより、異方性を活用した微粒子の自己組織化システムを構築することが挙げられる。そのため、本研究では異方性を有する固体微粒子存在下で実施する沈殿重合により新規複合微粒子を開発し、微粒子集積システムを提案することを検討した。始めに、既往研究として報告した楕円状ゲル微粒子の合成において最大の課題点であった、楕円状ポリスチレン微粒子の高収量化の方法を模索した。従来は、熱可塑性のPVAフィルム内にポリスチレン微粒子を包埋し、得られた微粒子フィルムに熱処理を加え延伸する手法を用いていた。本研究の提案としてエレクトロスピニング法を活用し、楕円状ポリスチレン微粒子の収量を向上させることを検討したが、従来法のように微粒子の形状を揃えることが困難であった。そのため、微粒子の高収量化においては、膜延伸法のスケールを改善することが妥当であると考えられる。次に、固体微粒子に対しゲル成分を複合化する過程において複合構造の制御を試みた。従来の複合化手法では、固体微粒子に対し導入できるゲル成分に限界があることが経験的に知られていた。そこで、ゲルシェル成分のモノマーの添加方法に工夫をすることで、導入できるゲル成分の量（シェル厚）が変わる事が明らかになったため、コアシェル比などを制御することが可能な知見を得た。

The purpose of this study is to construct a self-organizing system for micro-particles by using the heterogeneity of solid components. In this study, the development of composite particles and the aggregation of particles in the presence of heterogeneous particles are discussed. The initial research and development report on the synthesis of micro-particles, the most important problem point, and the method of high resolution quantization of micro-particles In the past, the thermal plasticity of PVA particles was improved by embedding and heat treatment. This study proposes that the shape of particles should be discussed in detail. The method of film extension is suitable for the treatment of high concentration of particles. Second, the solid particles in the composition of the process of composite structure to try to control In the past, the composition of solid particles was limited by the introduction of solid particles. The method of adding the components is to introduce the components into the system.

项目成果

固体微粒子存在下で行うシード沈殿重合法よるコアシェル型ゲル微粒子合成

在固体微粒存在下通过种子沉淀聚合合成核壳凝胶微粒

• 发表时间: 2021
• 作者: 本田健士郎;Matthias Karg;鈴木大介
• 通讯作者: 鈴木大介

一次元集積化する異方性発動ナノゲルの合成と自己組織化検討

一维集成各向异性纳米凝胶的合成与自组装研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 本田 健士郎;鈴木大介
• 通讯作者: 鈴木大介

楕円形状ミクロゲルの開発と気水界面における自己組織化

椭圆形微凝胶的开发和空气-水界面的自组装

• 发表时间: 2020
• 作者: 本田健士郎;佐塚友茄;飯塚浩二郎;松井秀介;内橋貴之;呉羽拓真;柴山充弘;渡邊拓巳;鈴木大介
• 通讯作者: 鈴木大介

多様なコア微粒子を活用したシード沈殿重合法によるコアシェルゲル微粒子合成検討

利用各种核微粒通过种子沉淀聚合法合成核壳凝胶微粒的研究

• 发表时间: 2020
• 作者: 本田健士郎;Karg Matthias;鈴木大介
• 通讯作者: 鈴木大介

Self-Organization of Hydrogel Microellipsoids at the Air/Water Interface During the Evaporation of Aqueous Droplet

水滴蒸发过程中水凝胶微椭球在空气/水界面的自组织

• 发表时间: 2020
• 作者: Kenshiro Honda;Yuka Sazuka;Kojiro Iizuka;Shusuke Matsui;Takayuki Uchihashi;Takuma Kureha;Mitsuhiro Shibayama;Takumi Watanabe;Daisuke Suzuki
• 通讯作者: Daisuke Suzuki