イオン液体で膨潤する新規ポリイミドゲルの合成と光応答性アクチュエーターへの応用

新型离子液体溶胀聚酰亚胺凝胶的合成及其在光响应执行器中的应用

基本信息

批准号：
18045011
负责人：
渡辺敏行
金额：
$ 3.01万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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

项目摘要

これまでに我々が合成した高分子ゲルは大気中では溶媒が蒸発して収縮してしまうため、動作しなくなる。そこで、上記のゲルが含んでいる溶媒をイオン液体である(1,3-Diethylimidazoliumbromide)で置換すると、収縮せずに大気中でも安定に存在することが判明した。このゲルをロット上に加工し、大気中で442nmの光を照射すると、光照射方向に曲がるゲルが作製できた。このロッドをさらにスライスして顕微鏡下で可視光を照射して観察した。この際にゲルに青色レーザーを照射すると、ゲルが収縮し、青色レーザーを切ると、膨潤した。この青色レーザーのOn、Offを繰り返すとゲルが拍動し、その中に含まれている溶媒をはき出し、ポンプとして機能することが明らかになった。また、光照射により溶液を噴射し、魚のようにイオン液体中を泳いでいく挙動も観察できた。レオメーターによる測定によって、光照射時には高分子ゲルの弾性率が約2倍に上昇することが明らかになった。これは光照射によって高分子ゲル中に擬似的な架橋点が形成されたことを意味している。光照射によって新たに構築された架橋点の割合は全体の40%程度であった。光照射前後では、網目の拡散係数が可逆的に変化することを動的光散乱測定で見いだした。この拡散係数からイオン液体中の網目サイズを推定すると共に、そのナノポア中でのイオン液体の粘性率を評価した。その結果、ナノポア中でのイオン液体の粘性率がバルク中より低下するとの傾向が見られた。

到目前为止，我们合成的聚合物凝胶随着溶剂在大气中蒸发和收缩而变得无法依赖。因此，当将上述凝胶中的溶剂替换为离子液体（1,3-二乙二醇溴化物）时，发现它没有收缩并在大气中稳定存在。该凝胶经过大量加工，并在大气中用442 nm的光照射，并产生沿光照射方向弯曲的凝胶。将杆进一步切割并在带有可见光的显微镜下观察。目前，当凝胶用蓝色激光照射时，凝胶会收缩，当蓝色激光被切割时，它肿胀。据透露，当蓝色激光反复打开和关闭时，凝胶脉动脉冲以及其中包含的溶剂被去除并用作泵。此外，还观察到还观察到像鱼一样在离子液体中游泳，像鱼一样在离子液中游泳的行为。使用流变仪的测量结果表明，当被光照射时，聚合物凝胶的弹性模量增加了约两倍。这意味着通过光照射在聚合物凝胶中形成了伪交联点。通过光照射，新建的交联点的比例约为总数的40％。动态光散射测量结果表明，在光照射之前和之后，网格的扩散系数可逆变化。从该扩散系数估算离子液体中的净大小，并评估了纳米孔中离子液体的粘度。结果，有一种趋势表明，纳米孔中离子液体的粘度低于大体中的粘度。

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）

超臨界CO_2プラズマによるナノ炭素材料合成

超临界CO_2等离子体合成纳米碳材料

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
NEW DIAMOND 83(10)
影响因子：
0
作者：
渡辺敏行;須賀陽介;曽根正人
通讯作者：
曽根正人

Photoresponsive properties of polymer gel in ionic liquid

离子液体中聚合物凝胶的光响应特性

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Watanabe;H. Hosono;M. Tamada;Y. Masubuchi;H. Furukawa;H. Ohno
通讯作者：
H. Ohno

Photochemical control of rigid polymer network in gels and photo-induced changes in their viscoelastic properties

凝胶中刚性聚合物网络的光化学控制及其粘弹性的光诱导变化

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
N;Hosono;H. Furukawa;Y. Masubuchi;T. Watanabe;and K. Horie
通讯作者：
and K. Horie

Multifunctional block copolymers for organic photorefractive materials

用于有机光折变材料的多功能嵌段共聚物

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
J. Photopolym. Sci, Tech. 19(3)
影响因子：
0
作者：
K.Ogino;T;Goma;D.Kageyama;H.Sato;N.Yonezawa
通讯作者：
N.Yonezawa

Photochemical control of network structure in gels and photo-induced changes in their viscoelastic properties

DOI：
10.1016/j.colsurfb.2007.01.020
发表时间：
2007-04-15
期刊：
COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES
影响因子：
5.8
作者：
Hosono, Nobuhiko;Furukawa, Hidemitsu;Horie, Kazuyuki
通讯作者：
Horie, Kazuyuki

DOI：
{{ item.doi }}
发表时间：
{{ item.publish_year }}
期刊：
{{ item.journal_name }}
影响因子：
{{ item.factor }}
作者：
{{ item.authors }}
通讯作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

渡辺敏行其他文献

ディスプレー用光学フィルム(第6編第2章ディスプレー用光学フィルムおよびプラスチックTFT作製技術)(井出文雄編)

显示器用光学薄膜（第6部分第2章显示器用光学薄膜和塑料TFT生产技术）（井出文雄编）

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y.Kawazu;T.Watanabe;K.Totani;T.Ogawa;渡辺敏行;渡辺敏行
通讯作者：
渡辺敏行

Chapter8, Section 5, Light-wave manipulation device in "Developing advanced industry by use of nanofiber technology"

《利用纳米纤维技术发展先进产业》第八章第五节光波操纵装置

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
影响因子：
0
作者：
堀江一之;牛木秀治;渡辺敏行;T.Watanabe
通讯作者：
T.Watanabe

NMR法を用いた1,6-anhydro-β-D-glucopyranoseと金属イオンとの相互作用の検討

使用 NMR 方法检查 1,6-脱水-β-D-吡喃葡萄糖与金属离子之间的相互作用

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
N;Hosono;H. Furukawa;Y. Masubuchi;T. Watanabe;and K. Horie;渡辺敏行;渡辺敏行;渡辺敏行;T. Fujimoto;T. Fujimoto;T. Fujimoto;M.Nakakoshi;M.Nakakoshi;M.Kawahata;H.Makita;N.Kakusawa;Hiroyuki Tsuchiya;Hiroko Seki;関宏子;今井和男;土屋浩之
通讯作者：
土屋浩之