ポリマーエアロゲルプロセス論の構築と汎用透明エアロゲルプロセスへの挑戦

聚合物气凝胶工艺理论的建立及对通用透明气凝胶工艺的挑战

• 批准号: 22H01894
• 负责人: 竹下 覚
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 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: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01894/
• 关键词: エアロゲル; ポリマー; 微細構造

本研究では、次世代の高性能断熱材、吸着材各種光学材料への応用が期待されるポリマー系エアロゲル材料について、製造プロセスと微細構造の関係を理解し、とくに、光散乱（透明性）を左右するナノ構造制御法の確立に取り組む。そのうえで、ポリマー素材を限定せずに透明性のあるエアロゲル材料を作るための指針の構築を目指している。この目的を達成するため、①モデルとなる材料系を選定しゲル形成プロセスを探究、②エアロゲルに関する文献情報からのデータ駆動アプローチ、のふたつの課題を設定し、それぞれ並行して取り組んだ。課題①では、モデル材料となる有機・無機ハイブリッド系を選定した。また、とくに有機側の系について、複数のバイオポリマー系に適用できるようなエアロゲル作製プロセスを確立した。このプロセスを用いて、いくつかの有機・無機材料の組み合わせに基づき、新規素材からなるエアロゲル材料を発明した。さらに、当該材料の構造と機能を詳細に探究したところ、既報のエアロゲル材料では実現できない機能を発現することを明らかにした。課題②では、エアロゲルに関する文献データベースの構築を進めた。エアロゲル関連材料の既報文献を網羅的に収集したうえで、ポリマー系、無機系、ハイブリッド系、カーボン系等の素材による一次分類に取り組み、分類作業をルーチン化した整理手法を構築した。この手法を用い、データベースの基本となる約20000件の文献を含むリストを構築した。

This research is expected to be used as a next-generation high-performance thermal insulation material and adsorbent material for various optical materials. , manufacturing and manufacturing of microstructure, understanding of the relationship between them, light scattering (transparency), left and right, and the establishment of the structure control method, and taking the group.そのうえで, ポリマー Material をLimited せずにTransparency のあるエアロゲルMaterial を るためのPointer のConstruction している.このpurposeをachievementするため、①モデルとなるMaterial systemをSelectedしゲル FormationプロセスをExploration、②エアロゲルに关するDocument information からのデータ槆动アプローチ, のふたつのproject をsetting し, それぞれ parallel してtaking りgroup んだ. Topic ① Materials and materials and organic and inorganic materials were selected.また, とくにorganic side の system について, plural のバイオポリマーThe system is applicable to the established production of できるようなエアロゲルプロセスを.このプロセスを is a combination of organic and inorganic materials using いて and いくつかのわせに本づき、New regulation material からなるエアロゲル Material を発明した.さらに、When the structure and function of the material are not explored in detail, したところ、Ji reported のエアロゲルMaterial では実行できない Function を発行することを明らかにした. Topic ②では, エアロゲルに关する Documents データベースのconstruct を入めた. There is a collection of published documents and documents related to エアロゲルしたうえで, ポリマー series, inorganic series, and ハイブリッド series , カーボンンンンンンンのmaterials are classified once and grouped, and the classification work is organized and constructed. The technique is based on the use of basic techniques and the basic construction of the document containing about 20,000 items.