高分子ハイドロゲルの界面機能制御：分子鎖熱運動性と生体適合性の二次元パターニング

聚合物水凝胶的界面功能控制：分子链热迁移率和生物相容性的二维图案

• 批准号: 17J01952
• 负责人: 板垣 望
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kyushu 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-17J01952/
• 关键词: ハイドロゲル; ビニルエーテル; 生体不活性; 水界面; 分子鎖熱運動性; 粒子追跡; マイクロレオロジー; 摩擦特性; 中性子反射率; 水平力顕微鏡; 摩擦

令和元年度は、ハイドロゲル界面におけるダングリング鎖のダイナミクスを粒子追跡法に基づき評価した。まず、架橋密度の異なる3種類のハイドロゲル(c-MrV)薄膜を調製した。膜表面に着滴させた分散液中のプローブ粒子の直径(d)が100および200nmの場合、界面における保持時間は数秒程度であり、試料間に有意な差は見られなかった。一方、30および50 nmのとき、保持時間は増加し、架橋密度が小さい程長くなる傾向にあったことから、これらの粒子は界面層内に存在したと考えられる。以上の結果から、界面における分子鎖のダイナミクスを評価するには、d=30および50nmの粒子が適切であることが示唆された。続いて、ダングリング鎖のダイナミクスを評価するために、c-MrV界面における粒子追跡を行った。粒子の熱運動からその平均二乗変位(MSD)を算出したところ、いずれの粒子径においても、MSD値は時間の経過に伴い増加した後、一定値に近づいた。これは、c-MrV界面は観測時間によって粘性的あるいは粘弾的に振る舞うことを示唆している。また、MSD値はVEM含有率、すなわち架橋密度に依存して異なることが確認された。そこで、界面における粘弾性の評価を行うため、MSDに対して一般化Stokes-Einsteinの関係を適応し、貯蔵弾性率(G')および損失弾性率(G")の角周波数(ω)依存性を算出した。ωに対するG"の傾きはある周波数において変化した。この結果は界面層のダングリング鎖の運動モードの変化を反映している。界面層内部に存在しうるd=30nm粒子から算出したG'は、d=50nmの場合に比べて大きかった。このことから、ゲル界面層における弾性率は最外層に向かうにつれて低下することが示唆された。以上の結果から、粒子追跡法に基づき界面におけるダングリング鎖のダイナミクスを非摂動状態で評価できたと結論づけた。

In the year of Ling and Yuan, the interface is similar to that of the particle tracking method. For example, the density distribution (c-MrV) thin films are very sensitive. On the surface of the film, the diameter of the particles in the dispersion (d) is 100% 200nm, the holding time of the interface temperature is less than several seconds, and the material is intentionally different from each other. One side, 30 minutes 50 nm temperature, keep the time to increase, the density of the rack is small, the chief executive is responsible for testing the temperature and the temperature in the interface of the particles. The results of the above results, the interface, the molecular structure, the molecular structure, the 50nm particles, the particles. The c-MrV interface, particle tracking, particle tracking, and so on. The average two-digit (MSD) of the dynamic temperature of the particles is calculated to calculate the temperature of the particles, the diameter of the particles, the temperature of the particles, and the time of the MSD. After adding the temperature, the temperature must be close. In the c-MrV interface, the vibration dance device is used to show that it is sticky and sticky. The percentage of VEM, MSD, density, density and density. For example, the interface, the viscosity, the The results show that the interface reflects the performance of the computer system. The interface "internal" exists "d=30nm particles" to calculate "G'", "d=50nm"combined" than "big". The outermost part of the interface is to show that the sex rate is low. The results of the above results, the particle tracking method, the basic interface of the particle tracking method, the particle tracking method and the particle tracking method.

项目成果

Interfacial Aggregation States and Frictional Properties of Poly(vinyl ether)Hydrogel Thin Films

聚(乙烯基醚)水凝胶薄膜的界面聚集态和摩擦性能

• 发表时间: 2018
• 作者: Nozomi Itagaki;Yukari Oda;Norifumi L. Yamada;Tetsuo Yamaguchi;Daisuke Kawaguchi;Keiji Tanaka
• 通讯作者: Keiji Tanaka

Friction and Lubrication of Poly(vinyl ether) Hydrogel Thin Films

聚(乙烯基醚)水凝胶薄膜的摩擦和润滑

• 发表时间: 2017
• 作者: Nozomi Itagaki;Yukari Oda;Hung Kim Nguyen;Daisuke Kawaguchi;Keiji Tanaka
• 通讯作者: Keiji Tanaka

ポリビニルエーテルハイドロゲル膜の膨潤挙動と摩擦特性

聚乙烯醚水凝胶膜的溶胀行为和摩擦性能

• 发表时间: 2017
• 作者: 板垣 望;織田ゆか里;Nguyen Kim Hung;川口大輔;田中敬二
• 通讯作者: 田中敬二

Surface Effect on Frictional Properties for Thin Hydrogel Films of Poly(vinyl ether)

• DOI: 10.1021/acs.macromol.9b01786
• 发表时间: 2019-12
• 期刊: Macromolecules
• 影响因子: 5.5
• 作者: Nozomi Itagaki;D. Kawaguchi;Yukari Oda;Fumiya Nemoto;N. Yamada;Tetsuo Yamaguchi;Keiji Tanaka

ハイドロゲル薄膜界面における分子鎖凝集状態と潤滑挙動

水凝胶薄膜界面分子链聚集状态及润滑行为

• 发表时间: 2018
• 作者: 板垣望;織田 ゆか里;山田 悟史;川口 大輔;田中 敬二
• 通讯作者: 田中 敬二