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単一高分子鎖のダイナミクスの実空間・実時間観察

实时观察单个聚合物链的动力学

基本信息

批准号：
19655080
负责人：
青木裕之
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度の研究において、デフォーカス顕微鏡計測システムの構築および分子運動性評価のための試料合成が完了したことを受け、本年度においては単一高分子鎖観察によるダイナミクスの評価を行った。試料として主鎖中央をペリレンジイミドによって蛍光ラベルされたポリブチルメタクリレート(PBMA)を用いた。この高分子の薄膜試料を作製し、個々の鎖のデフォーカス観察により色素分子の三次元配向を経時観察することでPBMA主鎖中央セグメントの運動を計測し、特にPBMAのガラス転移点(Tg=20℃)近傍における鎖の運動性について詳細に評価した。Tg以下においてはほとんどの分子は静止しており、観測のタイムスケールにおいて運動は観察されなかったが、Tg以上への昇温によって静止していた高分子鎖が運動を始め、温度の上昇とともに平均回転緩和時間が短縮、すなわち運動性が上昇することが分かった。個々の分子の運動について詳細に解析すると、Tg近傍では全ての鎖が一様に運動しているのではなく、静止している鎖と運動している鎖が存在しており、平均の回転緩和時間はその割合によって決まっていることが明らかとなった。また一つの分子の運動を経時的に観察すると、運動している鎖であっても、常に分子運動を続けているわけではなく、時間とともに静止・運動を繰り返していることが分かった。このようにガラス転移における高分子鎖ダイナミクスの空間的・時間的不均一性が単一高分子鎖の直接観察によって明らかとなった。

The previous year's research was completed, and the current year's research was completed. The test material is also available in the center of the main lock, where the light emitting element is selected and the Poliliburl Medical-Lite (PBMA) is available. The polymer film samples were prepared, and the three-dimensional alignment of pigment molecules was observed. The movement of PBMA main lock center was measured, especially the movement of PBMA main lock near the shift point (Tg=20℃). Below Tg, the molecules are stationary, the temperature rises, the average recovery time decreases, and the mobility increases. A molecule's motion is analyzed in detail. Tg is close to it. It is locked in motion. It is locked in existence. The average time of return and relaxation is closed. A molecule moves in time, and a molecule moves in time, and a molecule moves in time. The space and time heterogeneity of polymer locks is the direct observation of polymer locks.