刺激に応答して可逆的に変形する非対称性多層構造ゲルの合成

keywords.jpg機能性ゲル,感温性ゲル,ポリ(N-アルキルアクリルアミド),コアーシェル,温度スイング 

飯澤 孝司 

TAKASHI IIZAWA

division.jpg工学研究院 物質化学工学部門 化学工学講座

position.jpg准教授

研究概要

研究内容

我々は,感温性ゲルを用いて温度に応答して,ゲルを可逆的に大きく湾曲させることを検討している。通常,ゲルは等方的に膨潤・収縮するので,大きく変形しない。ゲルを可逆的に大きく湾曲させる方法として、温度応答性の異なるゲルを多層に張り合わせた非対称多層構造ゲルを提案している。
 さらに,このような構造を具現化するために,ポリアクリル酸ゲルの片側からアルキルアミンの種類を変えながら多段階でアミド化し,温度応答性の異なるポリ(N-アルキルアクリルアミド)ゲルから成る非対称二層構造ゲルを合成する方法を開発している。

実用化に向けて(想定業界・用途、課題、企業への期待など)

今後は,企業と応用分野の拡大や実用化に向けた共同研究を行いたい。
応用分野
人工筋肉やセンサーとしての利用が期待できる。また異なるハイドロゲルの複合化技術としても有用である。

本研究の特徴・優位性

・異なるハイドロゲルのフィルムを張り合わせることは非常に難しく、張り合わせても両層の膨潤率の違いにより直ぐ剥がれてしまう。しかし、本法で作成したゲルは、元が1つのゲルのため多層であるのにもかかわらずゲルの網目が連続しており、層間での剥離が起こりにくいと言う特長がある。
・本法は、温度以外の刺激(pH、磁場、電場)などにも応用が可能である。

detailsubtitle3.jpg

Takashi Iizawa, Akihiro Terao, Machiko Ohuchida, Yoshinobu Matsuura, Yukio Onohara; “Synthesis and Swelling/De-swelling Behavior of Core-Shell Type Gel Consisting of Two Different Poly(N-alkylacrylamide) Gel Layers,” Polymer J.,39, 1177-1184 (2007).

お問い合わせ