ヘアピンフォールドの生成・消滅による主鎖型液晶エラストマーの異常な大変形伸縮挙動

由于发夹折叠的形成和消失导致主链液晶弹性体异常大变形和膨胀/收缩行为

• 批准号: 18655091
• 负责人: 渡辺 順次
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18655091/
• 关键词: 主鎖型液晶性高分子; 液晶エラストマー; エラストマー; 架橋; 折りたたみ鎖; スメクチック液晶エラストマー; ネマチック液晶エラストマー

モノドメイン・ネマチック相のフリースタンディング配向試料を用い,配向軸に平行な方向でサイズの温度変化を観測した.その結果,昇温・降温降に伴って配向方向に50%可逆に伸縮する.体積の温度依存性は無視できるので,このサイズの増大が配向軸に垂直方向の断面積の現象を伴っていること,つまり断面を貫通する分子鎖の数が大きく変化することを示している.断面積の温度依存性がヘアピン・フォールド数の温度依存性を反映するものとし,具体的なモデルを提案した.ネマチック温度で配向軸方向の応力-ひずみの関係を調べ折りたたみ鎖の引き延ばしが起こっていることを示唆する結果を得た.光反応性部位を導入した主鎖型液晶高分子を設計合成し,モノドメイン状態での架橋に成功した.このエラストマーはスメクチックCA相を形成する.等方相に昇温すると配向方向に40%収縮するが,液晶状態に降温すると長さは5%しか回復しない.そのときの液晶は自発的に配向しているが,液晶種はスメクチックAであった.このスメクチックA液晶を配向軸方向に延伸すると,応力平坦域でスメクチックCA液晶に転移することを応カ-ひずみ曲線・X線回折同時測定で確認した.スメクチックエラストマーはネマチックエラストマーと異なり,ダイレクター方向に位置の秩序が存在し,層としての性質を持つ。そのため分子がダイレクター方向にその相対的位置を自由に変えられないこと,折りたたみ部分を特定の部位に収容し,結晶とよく似た折りたたみ鎖ラメラ構造を形成するなどの特徴を持つことから,延伸前のスメクチックA液晶は,折りたたみ鎖によって構成されていると考えた.

モ ノ ド メ イ ン · ネ マ チ ッ ク phase の フ リ ー ス タ ン デ ィ ン グ match to the sample を い, match に parallel to the axis direction な で サ イ ズ の temperature variations change を 観 measuring し た. そ の results, heating, cooling down に with っ て に 50% matchs to direction reversible に telescopic す る. Volume の temperature dependency は ignore で き る の で, こ の サ イ ズ の raised large が に perpendicular to the axis orientation の を with broken area is の っ て い る こ と, つ ま り section を transfixion す る molecular lock が の number big き く variations change す る こ と を shown し て い る. Sectional area の temperature dependency が ヘ ア ピ ン · フ ォ ー ル ド number の temperature dependency を reflect す る も の と し, specific な モ デ ル を proposal し た. ネ マ チ ッ ク temperature で the axis direction の 応 force - ひ ず み の masato is を adjustable べ fold り た た み lock の lead き delay ば し が up こ っ て い る こ と を in stopping す た を る results. Light anti 応 を sexual parts import し た master lock type liquid crystal polymer synthesis し を design, モ ノ ド メ イ ン state で の bridging に successful し た. こ の エ ラ ス ト マ ー は ス メ ク チ ッ ク are CA を form す る. Such as phase に warming す る と match to direction に 収 shrinkage 40% す る が, cooling liquid crystal state に す る と long さ は 5% し か reply し な い. そ の と き の LCD は from 発 に matchs to し て い る が, liquid crystal of は ス メ ク チ ッ ク A で あ っ た. こ の ス メ ク チ ッ ク A LCD を match to the axis に す る と, flat 応 force field で ス メ ク チ ッ ク CA LCD に planning move す る こ と を 応 カ - ひ ず み curves, X-ray inflexion simultaneous determination で confirm し た. ス メ ク チ ッ ク エ ラ ス ト マ ー は ネ マ チ ッ ク エ ラ ス ト マ ー と different な り, ダ イ レ ク タ ー に direction の order し が, layer と し て を hold つ の properties. そ の た め molecular が ダ イ レ ク タ ー direction に そ の phase position of seaborne を free に - え ら れ な い こ と, folding り た た み part を specific part の に 収 し, crystallization と よ く like た fold り た た み lock ラ メ を ラ structure formation す る な ど の, 徴 を hold つ こ と か ら, before extending の ス メ ク チ ッ ク A LCD は, folding り た た み lock に よ っ て constitute さ れ て Youdaoplaceholder0 ると test えた.

项目成果

Unusual nematic liquid crystal with polar Cs symmetry formed from aromatic polyesters with head-tail character

由具有头尾特征的芳香族聚酯形成的具有极性 Cs 对称性的不寻常向列液晶

• 发表时间: 2007
• 期刊: Macromolecules 40
• 作者: M. Koike;C. Yen;H. Tsuchiya;M. Tokita;S. Kawauchi;H. Takezoe and J. Watanabe
• 通讯作者: H. Takezoe and J. Watanabe

Aromatic polyesters with flexible side chains.: 10.: Studies on biaxiality in nematic liquid crystal of BC-n polyester

• DOI: 10.1295/polymj.38.442
• 发表时间: 2006-01-01
• 期刊: POLYMER JOURNAL
• 影响因子: 2.8
• 作者: Fu, Kai;Sone, Masato;Watanabe, Junji
• 通讯作者: Watanabe, Junji

Several Interesting Fields Exploited through Understanding of Polymeric Effects on Liquid Crystals of Main-Chain Polyesters

通过了解聚合物对主链聚酯液晶的影响，开拓了几个有趣的领域

• 发表时间: 2006
• 期刊: Polym. J. 38
• 作者: Masatoshi Tokita;Junji Watanabe
• 通讯作者: Junji Watanabe

光散乱および放射光広角X線回折による主鎖型液晶性高分子のスメクチック液晶形成過程の追跡

利用光散射和同步加速器广角X射线衍射追踪主链液晶聚合物的近晶液晶形成过程

• 发表时间: 2007
• 作者: 戸木田 雅利;石毛 亮平;姜 聲敏;Kwang Woo Kim;渡辺 順次
• 通讯作者: 渡辺 順次

Temperature-induced reversible distortion along the director observed for monodomain nematic elastomer of cross-linked main-chain polyester

交联主链聚酯的单畴向列弹性体观察到的温度引起的沿指向矢的可逆变形

• 发表时间: 2009
• 作者: S.Afansiev;et al.PHENIX Collaboration;Junji Watanabe
• 通讯作者: Junji Watanabe