ゲル弾性論の構築:負のエネルギー弾性とネットワークトポロジーの寄与の解明
凝胶弹性理论的构建:阐明负能量弹性和网络拓扑的贡献
基本信息
- 批准号:22H01187
- 负责人:
- 金额:$ 10.57万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
- 财政年份:2022
- 资助国家:日本
- 起止时间:2022-04-01 至 2025-03-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本研究の目的は、高分子ゲル(例えば、ゼリー、ソフトコンタクトレンズ)の弾性率をミクロな高分子網目構造から決める物理法則を明らかにすることである。今年度は、以下の研究を行った。(1) 溶媒が水のハイドロゲルを用いて、高分子網目構造、特にそのトポロジーの影響を調査した。均一な網目構造を持つ、架橋点が三分岐のゲルと四分岐のゲルを比較し、網目トポロジーが弾性に与える影響を明らかにした。次に、均一なゲルで得られた結果を一般化することで、主鎖や溶媒の種類に依らない普遍的性質に関する検証可能な仮説を設定した。この仮説をフリーラジカル重合によって合成した不均一な網目構造を持つゲルで検証した。不均一な網目構造を持つゲルにおいても、高分子濃度と架橋剤濃度の変調により様々な網目構造を持つサンプルを調査した。(2) 負のエネルギー弾性の溶媒依存性を調べるために、イオン液体と水をそれぞれ溶媒とするイオンゲルとハイドロゲルを比較した。その結果、エントロピー弾性については溶媒に依らず網目構造で決まり、負のエネルギー弾性は溶媒に依存するという結果を得た。(3) 格子模型(相互作用する自己排除ウォーク)の検討により、負のエネルギー弾性の分子論的な起源を調査した。ゲルの網目を構成する1本の高分子鎖に注目し、数学的な理論解析により、負のエネルギー弾性はひもと溶媒の引力相互作用に由来することを明らかになった。この結果は、負のエネルギー弾性が特定のゲルに限られた性質ではなく、ゲルが一般的に持つ普遍的な性質であることを示している。本成果は、Physical Review Letters誌から原著論文を出版した。プレスリリースを実施し、新聞紙上報道などで広く紹介された。(4) 高分子ゲルおよび星形高分子溶液の浸透圧の物理法則を明らかにした。それらの成果を2本の原著論文として著名な国際誌に投稿し、プレプリントを公開した。
The purpose of this study is to clarify the physical laws governing the determination of polymer mesh structure and the properties of polymers. This year, the following research was conducted. (1)The influence of solvent on the structure and properties of polymer mesh was investigated. Homogeneous mesh structure, bridging points, trifurcation, quadrants, etc. Second, uniform results are obtained. Second, the main lock and the type of solvent depend on the general nature of the test. This paper describes the structure of the heterogeneous mesh structure of the composite structure. Investigation on the variation of the concentration of polymer and bridging agent in the heterogeneous mesh structure (2)The solvent dependence of the negative solvent is different. The results of this study are as follows: 1. The results of this study are as follows: 1. The results of this study are as follows: (3)During the discussion of the lattice model (interaction and self-exclusion), the molecular origin of negative entropy was investigated. The structure of the mesh is based on the theoretical analysis of the molecular structure and the mechanism of gravitational interaction. The result is that the negative and negative nature of the product is different from the specific and limited nature of the product, and the general and universal nature of the product is different from the negative and limited nature of the product. This work is published in Physical Review Letters. The press release was published in the newspaper. (4)The physical laws governing the permeation pressure of polymer solutions are clearly defined. The results of the two original papers were published in the International Journal.
项目成果
期刊论文数量(22)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Negative Energy Elasticity in a Rubberlike Gel
- DOI:10.1103/physrevx.11.011045
- 发表时间:2021-03-05
- 期刊:
- 影响因子:12.5
- 作者:Yoshikawa, Yuki;Sakumichi, Naoyuki;Sakai, Takamasa
- 通讯作者:Sakai, Takamasa
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
作道 直幸其他文献
de Gennes の c* 定理を否定する 高分子ゲルの準希薄スケーリング則
否定 de Gennes c* 定理的聚合物凝胶准稀释标度定律
- DOI:
- 发表时间:
2022 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
安田 傑;作道 直幸;酒井 崇匡 - 通讯作者:
酒井 崇匡
アントラセン骨格を導入したナノグラフェンの遮蔽効果の検討
介绍了蒽骨架纳米石墨烯的屏蔽效果检验
- DOI:
- 发表时间:
2023 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
長原 颯大;作道 直幸;久保 淳;梅野 宜崇;酒井 崇匡;高橋 周作,関谷 亮,灰野 岳晴 - 通讯作者:
高橋 周作,関谷 亮,灰野 岳晴
高分子網目の拡散係数に及ぼす溶媒の質の影響
溶剂质量对聚合物网络扩散系数的影响
- DOI:
- 发表时间:
2021 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
藤藪 岳志;吉川 祐紀;大平 征史;片島 拓弥;作道 直幸;Li Xiang;鄭 雄一;酒井 崇匡 - 通讯作者:
酒井 崇匡
Thermal Evolution of Uranus with Condensation of Ice Constituents in the Atmosphere: Implications for the N/O and C/O ratios
天王星的热演化与大气中冰成分的凝结:对 N/O 和 C/O 比率的影响
- DOI:
- 发表时间:
2022 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
3.石川 昇平;岩永 康秀;畝山 多加志;Li Xiang;北條 宏徳;片島 拓弥;岡田 康志;鄭 雄一;作道 直幸;酒井 崇匡;黒崎健二 - 通讯作者:
黒崎健二
作道 直幸的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('作道 直幸', 18)}}的其他基金
ゲル弾性論の構築:負のエネルギー弾性とネットワークトポロジーの寄与の解明
凝胶弹性理论的构建:阐明负能量弹性和网络拓扑的贡献
- 批准号:
23K22458 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 10.57万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
量子クラスター展開法によるユニタリー気体の理論的研究
利用量子团簇展开法对单一气体进行理论研究
- 批准号:
13J00588 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 10.57万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
フェルミ多体系の量子相転移とBCS-BECクロスオーバー
费米多体系统中的量子相变和 BCS-BEC 交叉
- 批准号:
09J00624 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 10.57万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
相似海外基金
エントロピー弾性を利用した生体適合性表面の創成
利用熵弹性创建生物相容性表面
- 批准号:
11878181 - 财政年份:1999
- 资助金额:
$ 10.57万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Exploratory Research