ブロック共重合体の自己集合を基盤とする動的光応答性イオンゲルの創製

基于嵌段共聚物自组装的动态光响应离子凝胶的制备

• 批准号: 17J00756
• 负责人: 玉手 亮多
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J00756/
• 关键词: イオン液体; ブロック共重合体; イオンゲル; 光応答性; アントラセン; アゾベンゼン; 自己修復; 光修復; 光二量化

本研究では光に誘起されて化学結合を形成する部位をイオン液体(IL)中でブロック共重合体が形成する自己集合構造に導入し、応用上重要となる「不揮発性」、「成型性」という特性に加え「強靭性」、「光治癒性」などの優れた力学特性を併せ持つイオンゲルを創製することを目的とする。本年度は、昨年度報告した光二量化官能基を利用したイオンゲルの光パターニングの研究から発展し、光二量化官能基であるアントラセンを末端に持つ四分岐poly(ethylene glycol)を合成してILと複合化することで、光二量化部位を動的な化学架橋点とするイオンゲルを創製した。このイオンゲルを切断した後、光照射による破断面での光二量化部位の再形成を利用することで、イオンゲルの光修復が達成できることを報告した(Chem. Commun., 2018)。また本研究課題の知見を発展させ、IL中の高分子ミセル間の水素結合を利用することで、外部刺激に依らず迅速に自己修復するミセル型イオンゲルを見出した(Adv. Mater., 2018)。この結果は室温での迅速な自己修復と高強度性を両立したイオンゲルに関する初めての報告として、新聞・TVなどでも紹介され一般にも広く注目を集めた。更にアゾベンゼンの光異性化を用いたABCトリブロック共重合体イオンゲルの光誘起粘弾性変化に関する報告(Soft Matter, 2018, Front coverに採択)や、イオン液体中でのブロック共重合体の自己集合に関する総説の執筆(PCCP, 2018, Front coverおよびHot articleに採択)も行った。

In this study, the position of photoinduced chemical bonding formation in liquid (IL) was introduced into the self-assembly structure, and the application was important. The characteristics of "non-volatility" and "formability" were added to the characteristics of "toughness" and "photohealing". The mechanical characteristics of the composite were also created. This year's annual report shows the development of research on the use of photo-binary functional groups and the creation of chemical bridging sites for the use of photo-binary functional groups for the synthesis of tetrahedral poly(ethylene glycol) at the end of photo-binary functional groups and for the complexation of IL and photo-binary sites. (Chem. Commun.) 2018)。The discovery of this research topic, the use of water binding between polymers in IL, the rapid self-repair of polymers in response to external stimuli, and the discovery of new types of polymers in IL (Adv. Mater. 2018)。The result is a quick fix for the high intensity media. In addition, a report on the photoinduced viscosity change of the composite (Soft Matter, 2018, Front cover) and a report on the photoinduced viscosity change of the composite in liquid (PCCP, 2018, Front cover) were prepared.

项目成果

Cluster-Micelle Transition of a Thermo- and Photoresponsive ABC Triblock Copolymer in an Ionic Liquid

离子液体中热响应和光响应 ABC 三嵌段共聚物的簇-胶束转变

• DOI: 10.1071/ch18349
• 发表时间: 2019
• 期刊: Australian Journal of Chemistry
• 影响因子: 1.1
• 作者: Saruwatari Aya;Hashimoto Kei;Tamate Ryota;Usui Ryoji;Kokubo Hisashi;Watanabe Masayoshi
• 通讯作者: Watanabe Masayoshi

Self-Healing Micellar Ion Gels Based on Multiple Hydrogen Bonding

• DOI: 10.1002/adma.201802792
• 发表时间: 2018-09-06
• 期刊: ADVANCED MATERIALS
• 影响因子: 29.4
• 作者: Tamate, Ryota;Hashimoto, Kei;Watanabe, Masayoshi
• 通讯作者: Watanabe, Masayoshi

Chemomechanical Motion of a Self-Oscillating Gel in a Protic Ionic Liquid

自振荡凝胶在质子离子液体中的化学机械运动

• DOI: 10.1002/anie.201809413
• 发表时间: 2018
• 期刊: Angewandte Chemie International Edition
• 作者: Masuda Tsukuru;Ueki Takeshi;Tamate Ryota;Matsukawa Ko;Yoshida Ryo
• 通讯作者: Yoshida Ryo

光二量化反応を利用した光応答性高分子ゲル

利用光二聚反应的光响应聚合物凝胶

• 发表时间: 2018
• 期刊: 光化学
• 作者: 玉手亮多

ブロック共重合体の構造設計と応用展開 「第16章 ブロック共重合体の時空間構造化によるバイオミメティクス材料」

嵌段共聚物的结构设计及应用开发《第16章基于嵌段共聚物时空结构的仿生材料》

• 发表时间: 2018
• 作者: 上木岳士;小野田実真;玉手亮多;吉田亮
• 通讯作者: 吉田亮