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マグネト分子ゲルにより機能化された高分子ソフトデバイスの開発

磁分子凝胶功能化聚合物软装置的开发

基本信息

批准号：
08F08043
负责人：
伊原博隆
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

1.既報に従い,磁性ナノ粒子(MNPs)は鉄塩の混合からの共沈法により調製した。MNPs/ポリマーナノコンポジット(NC)ゲル(M-Pゲル)は,MNPsが混在した反応溶液中での重合反応により調製された。さらに,磁場中で重合することにより様々なMNPsの傾斜分布をもつゲル(M-P-Gゲル)の調製に成功した。2.M-Pゲルの機械的強度は島津製作所のEZ-Lにより測定し,MNPsが含まれていないNCゲルとの比較を行った。その結果,NCゲルとほぼ同じ強度,伸縮率を示すことが確認された(50～300kPa,800～1400%)。3.M-Pゲルの磁気特性は,VSMにより測定した。M-Pゲルは超常磁性を示し,約2emu/gで飽和点に達した。また,膨潤度はクレイの含有量が多いほど低くなることが確認された。4.M-P-Gゲルを基準とし,2層に分かれたゲル(上層がNCゲル,下層がM-Pゲル)を調製した。調製したゲルは,一定の刺激条件下(温度など)で双方向性の曲がりを示す非常に面白い現象を示した。5.上記の結果に加えて,既存のクレイ/PNIPAM NCゲルにポリエチレングリコール(PEG)を導入して,3成分系NCゲル(クレイ/PMPAM/PEG)の調製に成功した。調製したゲルは,上限臨界完溶温度(UCST)と下限臨界共溶温度(LCST)の2つの温度応答性相転移を示すことを確認した。本研究によって作製されたM-Pゲルは,磁気アクチュエータなどに利用可能であり,さらに,多層のゲルにおいては,自由に変形可能であることから広い分野での応用が可能であると考えられる。また,新規の3成分系NCゲルにおいては,2つの相転移と3つの状態変化から,光学センサーなどへの応用が期待される。

1. It is reported that magnetic particles (MNPs) are modulated by the coprecipitation method. MNPs are mixed in the reaction solution and modulated in the reaction solution. In addition, the modulation of MNPs in the magnetic field is successful. 2. The mechanical strength of M-P is measured by EZ-L of Shimadzu Manufacturing Co., Ltd., and MNPs are included in the comparison. The results show that NC has the same strength and expansion ratio (50~300kPa,800~1400%). 3. The magnetic properties of M-P were measured by VSM. M-P shows extraordinary magnetism, about 2emu/g, reaching saturation point. The content of swelling index is from high to low. 4.M-P-G is a standard, 2 layers are divided into two layers (upper layer is NC, lower layer is M-P). Modulation is required, and bidirectionality is demonstrated under certain stimulus conditions (temperature). 5. In addition to the above results, the existing NC group (PEG) was successfully introduced into the NC group (CRI/PMPAM/PEG). The modulation is based on the confirmation of the phase shift between the upper critical solution temperature (UCST) and the lower critical solution temperature (LCST). This study is aimed at controlling M-P, magnetic field and utilization possibility, multi-layer and free transformation possibility. In addition, the three components of the new regulation are NC, phase shift, state change, optical and optical application.