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単一および複数の異なる多糖類からなる高性能化学ゲルの創製と物性および構造解析

由单一和多种不同多糖组成的高性能化学凝胶的制备、物理性质和结构分析

基本信息

批准号：
19J13619
负责人：
松本悠佑
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

様々な多糖からゲルを調製した結果、いくつかの非常にユニークな性質が観測できたため、それらの基礎物性評価と材料化に重点を置き研究を進めた。ゲルの原料としては、α-1,3-glucanやβ-1,3-glucanという構成単位は同一であるが結合様式が異なる多糖を用いることで多糖構造のゲル物性への影響を調べた。α-1,3-glucanからは非常に硬い、β-1,3-glucanからは柔軟なゲルが調製でき、多糖構造がゲルの物性に大きな影響を与えることがわかった。また、高分子量のβ-1,3-glucanを用いてゲルの調製を行ったところ、90%以上の圧縮にも耐え、その形状を元の大きさのほぼ100%回復する、しなやかかつ高い形状回復性能を有するヒドロゲルの調製が可能であった。さらに架橋剤の長さを変えることで架橋長さのゲルへの影響を調べたところ、架橋長さが長くなるにつれ、ゲルはより柔らかくなり、最大で引張伸びが元の10倍にもなるゲルの調製が可能となった。また、多糖ゲルの材料への応用を目指し、ゲルフィルムの調製を行った。β-1,3-glucanの高い変形能を活かし、延伸下で乾燥させることにより分子鎖が一軸に配向した高配向結晶化フィルムの調製が可能となった。また、。β-1,3-glucanの溶液中でのコンフォメーションを制御することで、異なる構造を有するヒドロゲルを調製し、フィルム化を行った。小角X線を用いて延伸時の構造変化を調べ、その構造を利用することで機械強度が200 MPaを超える超高強度フィルムの調製に成功した。以上より、多糖化学ゲルの構造や性質を利用することで、これまでにない高物性材料の開発に成功した。

The results of the preparation of polysaccharides and the evaluation of basic physical properties are discussed in detail. The raw materials of polysaccharide, α-1,3-glucan and β-1,3-glucan are different from each other in terms of composition.α-1,3-glucan is very hard, β-1,3-glucan is soft, polysaccharide structure is very hard, polysaccharide structure is very hard. High molecular weight β-1,3-glucan can be used for modulation, compression resistance of more than 90%, shape recovery of 100%, shape recovery of high molecular weight β-1,3-glucan. The bridge length can be adjusted by adjusting the bridge length, adjusting the bridge length, adjusting the bridge In addition, the preparation method of polysaccharide and its preparation method is described.β-1,3-glucan has a high molecular weight and can be modulated by molecular locking and high alignment crystallization.また、。β-1,3-glucan in solution, the structure of the mixture is modulated, and the mixture is converted. The structure of the small angle X-ray is adjusted and the structure is used. The mechanical strength is 200 MPa. The ultra-high strength is successfully modulated. The development of high physical properties materials by using the structural properties of polysaccharides has been successful.