Development of Mechano-stress Detection System by Mechanoprobe-introduced Polymer

通过引入机械探针的聚合物开发机械应力检测系统

基本信息

批准号：
21K05133
负责人：
土戸優志
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究ではメカノプローブを導入した高分子によるメカノストレス検出法の開発を進めている。本年度は、昨年度に合成したメカノストレスを検知するユニットである電荷移動錯体を用い、様々な長さのリンカー長を有する高分子を合成し、その材料物性について評価を行った。１）電荷移動錯体を主鎖に有する高分子の合成：電子ドナーのピレンと電子アクセプターのナフタレンジイミドを、様々な鎖長のオリゴエチレングリコールをリンカーとしてつないで、タンデムに配列した分子を合成した。その分子の両末端に、ウレタン構造を有する高分子鎖を伸長させることによって、電荷移動錯体を主鎖に有する高分子を合成した。得られた高分子について、ＮＭＲやＧＰＣにより評価を行い、目的の高分子が合成できていることを確認した。２）電荷移動錯体を主鎖に有する高分子の材料物性評価：１）で得られた高分子について、キャスト法によってフイルム化し、ダンベル状鋳型に切り抜き、試料片を作製した。この試料片に対して励起光を照射した。試料片を引っ張ってメカノストレスを加えながらその蛍光発光挙動をＣＣＤカメラで撮影することによって、そのメカノストレス検出機能を評価した。その結果、メカノストレスを加える前はほぼ消光していたのに対して、メカノストレスを加えていくにしたがって、ピレンに由来すると考えられる蛍光強度の上昇がみられた。このことから、得られた高分子はメカノストレスに対して応答していることが明らかになった。

在这项研究中，我们正在开发一种使用结合机械探针的聚合物的机械应力检测方法。今年，我们使用去年合成的电荷转移复合物合成了具有各种连接体长度的聚合物，该复合物是检测机械应力的单元，并评估了材料特性。 1)在其主链中具有电荷转移络合物的聚合物的合成：通过使用各种链长的低聚乙二醇作为连接剂，连接作为电子供体的芘和作为电子受体的萘二酰亚胺，合成串联排列的分子。通过延长分子两端具有氨基甲酸酯结构的聚合物链，合成在主链中具有电荷转移络合物的聚合物。通过NMR和GPC评价得到的聚合物，确认合成了目标聚合物。 2)主链上具有电荷转移络合物的聚合物的材料性能评价：将1)中获得的聚合物通过流延法形成膜，并切成哑铃形模具以制备样品片。对该样品片照射激发光。通过拉动样品片施加机械应力的同时用 CCD 相机拍摄荧光发射行为来评估机械应力检测功能。结果，在施加机械应力之前荧光强度几乎被猝灭，但是当施加机械应力时，被认为源自芘的荧光强度增加。这表明所获得的聚合物对机械应力有响应。

项目成果

期刊论文数量（18）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

電荷移動相互作用が実現する応力検出と自己修復の両機能を有するエラストマーの創製

通过电荷转移相互作用创建具有应力检测和自修复功能的弹性体

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
川﨑悠平;横田壮眞;青木元秀;熊田英峰;梅村知也;内田達也;土戸優志・青木佳那絵・伊藤成輝・飯谷健太・武田直也
通讯作者：
土戸優志・青木佳那絵・伊藤成輝・飯谷健太・武田直也

電荷移動錯体を基盤として応力検出と自己修復機能をあわせ持つエラストマーの分子設計

基于电荷转移复合物的具有应力检测和自修复功能的弹性体的分子设计

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
太田高志，柳井優作，清水祐哉，沖野晃俊;前本佑樹，青木元秀，梅村知也，岩井貴弘，千葉光一;青木佳那絵・伊藤成輝・飯谷健太・土戸優志・武田直也
通讯作者：
青木佳那絵・伊藤成輝・飯谷健太・土戸優志・武田直也

Researchmap

研究地图

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

電荷移動錯体を主鎖に導入したエラストマーの応力検出能および自己修復能の解析

主链引入电荷转移复合物的弹性体应力检测能力和自修复能力分析

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Motohide Aoki;Takao Yasui;Yanbei Zhu;Akitoshi Okino;Tomonari Umemura;伊藤成輝・土戸優志・飯谷健太・今任景一・武田直也
通讯作者：
伊藤成輝・土戸優志・飯谷健太・今任景一・武田直也

電荷移動錯体を有する応力検出と自己修復の両機能を持つ高分子材料の開発

含有电荷转移复合物的具有应力检测和自修复功能的聚合物材料的开发

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Sei Mifune;Shota Okada;Takahiro Iwai;Mayuko Yoshida;Satoki Okabayashi;Hidekazu Miyahara;Akitoshi Okino;Koichi Chiba,;末永祐磨，大澤泰樹，劉智志，高松利寛，青木元秀，松村有里子，岩澤篤郎，沖野晃俊;青木佳那絵・伊藤成輝・山中凌大・飯谷健太・今任景一・土戸優志・武田直也
通讯作者：
青木佳那絵・伊藤成輝・山中凌大・飯谷健太・今任景一・土戸優志・武田直也