高分子ゲルのミクロドメイン構造を用いた光メモリ機能の発現

利用聚合物凝胶微区结构表达光学记忆功能

基本信息

批准号：
11875020
负责人：
鈴木淳史
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、高分子ゲルに見られる形態変化のスイッチ・メモリー機能を、ミクロドメイン構造のサイズ領域で実現するための基礎を構築した。高分子ゲルの持つ希薄で複雑な網目構造とそれに起因する諸現象、ゲルの相転移に関する未解決の基礎的問題を研究した。平成12年度は、膨潤度にヒステリシス現象を示すゲル表面のドメインを用いて、外力と局所的熱発生とにより書き込みを行ない、外部環境変化により膨潤相転移という消去を行なう機能の発現について検討し、次の成果を得た。1.応力と温度によって、ヒステリシス現象を示す高分子ゲル薄板状に合成した。イオン分子の含有量と架橋密度の最適値を決定し、ユニークなドメイン構造とその温度変化を示す刺激応答性高分子ゲルを合成した。ゲルを銅イオン水溶液中に浸し、錯体を形成させた(錯体ゲル)。ゲルの巨視的な体積相転移を測定し、ヒステリシス現象について詳細に測定した。2.アルゴン・イオンレーザーを光学系と組み合わせることによってビーム径を絞り、光照射によりゲル表面のドメイン構造を変化させ、原子間力顕微鏡により観察した。3.ヒステリシス現象を示すゲル表面のドメインを用いて、可視光により収縮相転移という書き込みを行ない、光を遮断しても収縮状態を保持し、外部環境変化により膨潤相転移という消去を行なう機能発現の最適条件を検討し、ゲルの構造と外部環境変化の影響、局所収縮相の安定性、サブミクロンサイズの表面構造変化が生み出す形態変化の原理と機能に果たす役割について考察した。4.ゲル表面の微視的構造、様々な表面構造と巨視的な機能との関係、実際の網目の不均一構造の果たす役割、機械的拘束下でのゲルの相転移、高分子ゲルのもつ複雑で多様な性質を生み出す基本原理とその物質科学への応用について総合評価した。

在这项研究中，我们为实现微分结构大小区域中聚合物凝胶中形态变化的开关记忆功能奠定了基础。我们研究了聚合物凝胶的稀疏和复杂网络结构，它们引起的现象以及凝胶相转变的尚未解决的基本问题。在2000年，我们研究了在凝胶表面上使用结构域在肿胀程度上表现出磁滞现象，使用外力和局部热量产生的磁滞现象的功能的发展，并执行擦除功能，例如由于外部环境中的变化而导致的肿胀相变，并获得了以下结果。 1。将混合物合成成一个薄的聚合物凝胶板，该凝胶板根据应力和温度表现出滞后现象。确定了离子分子含量和交联密度的最佳值，并合成了刺激反应性的聚合物凝胶，显示了独特的域结构及其温度变化。将凝胶浸入水性铜离子溶液中以形成复合物（复杂的凝胶）。测量凝胶的宏观体积相变，并详细测量磁滞现象。 2。通过将氩离子激光器与光学系统相结合，并通过光照射更改凝胶表面的结构域结构来降低梁直径，并使用原子力显微镜进行观察。 3. Using the domains on the gel surface that exhibit hysteresis phenomenon, we investigated the optimal condition for function development, which involves writing the shrinkage phase transition using visible light, maintaining the contraction state even when light is blocked, and erasing the swelling phase transition due to changes in the external environment, and examined the effects of gel structure and external environment changes, stability of local shrinkage phases, and the role that the submicron size surface structure changes play在形态变化的原理和功能中。 4。我们已经全面评估了凝胶表面的显微镜结构，各种表面结构与宏观函数之间的关系，实际网络的不均匀结构的作用，机械约束下凝胶的相变，基本原理，产生聚合物凝胶的复杂性和多样性的聚合物凝胶以及其对材料科学的应用。