Direct observation of crystallization behavior of isolated polymer chains by atomic force microscopy

用原子力显微镜直接观察孤立聚合物链的结晶行为

• 批准号: 24655091
• 负责人: KUMAKI Jiro
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24655091/
• 关键词: 走査プローブ顕微鏡; 高分子結晶; 高分子構造・物性

We successfully visualized crystallization behavior of a single isolated polymer chain at a molecular level by atomic force microscopy (AFM). Previously, we found that isotactic poly(methyl methacrylate) (it-PMMA) formed two-dimensional folded chain crystals upon compression of its Langmuir monolayer, and the molecular images of the crystals were clearly visualized by AFM. In the present study, a high-molecular-weight it-PMMA was diluted in a monolayer of an it-PMMA oligomer which cannot crystallize due to the low molecular weight. At a low surface pressure, isolated amorphous chains of the high-molecular-weight it-PMMA solubilized in the oligomer monolayer were observed. On compression, the isolated chains converted to crystals composed of the single chain. Detailed AFM observations of the crystals indicated that the crystalline nuclei preferably formed at the ends of the chains, and the size of the nuclei was almost independent on the molecular weight of the it-PMMA.

我们成功地用原子力显微镜(AFM)在分子水平上可视化了单个孤立的高分子链的结晶行为。此前，我们发现等规聚(甲基丙烯酸甲酯)(it-PMMA)在其Langmuir单分子膜的压缩下形成了二维折叠链状晶体，并通过AFM清晰地显示了晶体的分子图像。在本研究中，将高分子量的it-PMMA稀释到由于低分子量而不能结晶的it-PMMA的单层中。在较低的表面压力下，观察到高相对分子质量的it-PMMA在齐聚物单分子膜中有孤立的无定形链增溶。在压缩时，孤立的链转变为由单链组成的晶体。详细的AFM观察表明，结晶核优先形成在链的末端，并且核的大小几乎与it-PMMA的相对分子质量无关。

项目成果

特別講演 : 高分子の高分解能原子間力顕微鏡観察

特别讲座：聚合物的高分辨率原子力显微镜观察

• 发表时间: 2013
• 作者: 6.今田泰嗣;前田宗輝;岸本誠之;菅野義則;沖田千明;金城弘幸;西田有里;小宮成義;直田 健;熊木治郎
• 通讯作者: 熊木治郎

基礎講座「測る」高分子鎖１本を見る

基础课程“测量”观察一条聚合物链

• 发表时间: 2013
• 期刊: 高分子
• 作者: 今田泰嗣;前田宗輝;岸本誠之;菅野義則;沖田千明;金城弘幸;西田有里;小宮成義;直田 健;熊木治郎
• 通讯作者: 熊木治郎

合成高分子鎖の高分解能原子間力顕微鏡観察

合成聚合物链的高分辨率原子力显微镜观察

• 发表时间: 2012
• 作者: 塚本眞幸;北村雅人;熊木治郎
• 通讯作者: 熊木治郎

Strong Melting Point Depression of Two-Dimensional Folded Chain Crystals of Isotactic Poly(methyl methacrylate)s Observed by In-Situ High-Resolution Atomic Force Microscopy

原位高分辨率原子力显微镜观察全同立构聚甲基丙烯酸甲酯二维折叠链晶体的熔点强烈降低

• 发表时间: 2013
• 作者: Yuma Takanashi;Jiro Kumaki
• 通讯作者: Jiro Kumaki

高分子孤立鎖の結晶化挙動AFM観察

AFM 观察孤立聚合物链的结晶行为

• 发表时间: 2013
• 作者: 星野 誠;岡田 稔;小宮成義;直田 健;熊木治郎
• 通讯作者: 熊木治郎