座屈ゲル表面によるマイクロマニピュレータの開発

使用弯曲凝胶表面的显微操作器的开发

• 批准号: 19H02778
• 负责人: 麻生 隆彬
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Tokyo University of Science (2022)Osaka University (2019-2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H02778/
• 关键词: ゲル; リンクル; マニピュレータ; 刺激応答性高分子

リンクルの形成過程を詳細に調べた。電場印加すると直ちにゲル表面にリンクル構造が形成した。印加時間の延長に伴い、リンクルの形状はランダムに変形を続け、最終的に構造が固定された。波長はリンクル形成の早い時間スケールで生長が止まったにもかかわらず、振幅Aはその後も増加し続けた。波長の増加にはPIC層の厚さ (t)および弾性率 (EPIC)が寄与していることはすでに明らかにしている。振幅は基材の面内圧縮によって記述できるが、本系ではゲルに対して圧縮を加えていない。したがって、振幅にはPICの表面積増加が関与すると考えられる。波長が変わらず振幅が増加する過程は、PICの密度と厚みを変化させずに、表面積が拡大していることを示唆している。すなわち、高分子電解質が連続的にゲル界面へ集積されることによりPIC層は面方向へ拡張し、その生長を緩和するためにゲル表面は最安定な形状をとり、連続的に座屈しながら変形を続けると考えられる。この連続的な波打ち現象の方向性を応力で制御することができれば、ゲル表面に進行波を生成することができ蠕動運動を実現できると考えた。前年度までにゲルを一方向へ圧縮した環境下でリンクル構造を形成させると、配向リンクルが形成することを明らかにしている。そこで、一軸圧縮下でリンクル構造を形成させると、その形成過程で配向リンクルが圧縮方向へ移動することを見出した。

详细研究了形成皱纹的过程。当应用电场时，立即在凝胶表面形成皱纹结构。随着应用时间的延长，皱纹的形状在随机变形，结构最终被固定。尽管波长在皱纹形成的早期尺度上停止了生长，但此后幅度A继续增加。已经揭示了PIC层的厚度（T）和弹性模量（EPIC）有助于波长的增加。幅度可以通过底物的平面内压缩来描述，但是在此系统中，没有压缩到凝胶上。因此，人们认为PIC表面积的增加与振幅有关。增加幅度而不改变波长的过程表明表面积正在扩展，而不会改变图片的密度和厚度。也就是说，聚合物电解质在凝胶界面上连续整合，PIC层沿平面方向扩展，为了减轻其生长，凝胶表面的形状最稳定，被认为在不断弯曲的同时继续变形。我们认为，如果可以通过压力控制这种连续波现象的方向，则可以在凝胶表面产生行进波，从而导致蠕动运动。到上一年，据透露，当在凝胶以一个方向压缩的环境中形成皱纹结构时，会形成面向皱纹。因此，发现在单轴压缩下形成皱纹结构时，在形成过程中，定向皱纹沿压缩方向移动。

项目成果

Fabrication of chitin monoliths with controllable morphology by thermally induced phase separation of chemically modified chitin

• DOI: 10.1016/j.carbpol.2021.118680
• 发表时间: 2021-09-25
• 期刊: CARBOHYDRATE POLYMERS
• 影响因子: 11.2
• 作者: Hajili, Emil;Suo, Zhicheng;Uyama, Hiroshi
• 通讯作者: Uyama, Hiroshi

界面微細構造制御によるハイドロゲルの接着制御と材料構築

通过界面微观结构控制水凝胶粘附控制和材料构造

• 发表时间: 2020
• 作者: Yuka Kashihara;Taka-Aki Asoh;Hiroshi Uyama;柏原優香・麻生隆彬・宇山浩;柏原優香・麻生隆彬・宇山浩;柏原優香・麻生隆彬・宇山浩;柏原優香・麻生隆彬・宇山浩;麻生隆彬;麻生隆彬;麻生隆彬
• 通讯作者: 麻生隆彬

疎水性粒子が充填された高靭性複合ハイドロゲルの 作製

填充疏水颗粒的坚韧复合水凝胶的制备

• 发表时间: 2020
• 作者: Yuka Kashihara;Taka-Aki Asoh;Hiroshi Uyama;柏原優香・麻生隆彬・宇山浩;柏原優香・麻生隆彬・宇山浩;柏原優香・麻生隆彬・宇山浩;柏原優香・麻生隆彬・宇山浩;麻生隆彬;麻生隆彬;麻生隆彬;麻生 隆彬 ・山本 達也 ・宇山 浩
• 通讯作者: 麻生 隆彬 ・山本 達也 ・宇山 浩

水溶性セルロース誘導体とポリアニオンの錯形成によ るハイドロゲルの接着

通过水溶性纤维素衍生物和聚阴离子的复合物形成水凝胶的粘附

• 发表时间: 2021
• 作者: Zheng-Tian Xie;Taka-Aki Asoh;Hiroshi Uyama;麻生隆彬;Taka-Aki Asoh;柏原優香・麻生隆彬・宇山浩;柏原優香・麻生隆彬・宇山浩;麻生 隆彬 ・高井 志帆 ・宇山 浩;塩地 優樹 ・麻生 隆彬 ・宇山 浩;三木 涼音 ・麻生 隆彬 ・宇山 浩;辻田 航輝 ・麻生 隆彬 ・宇山 浩;麻生 隆彬・呂 燕;・宇山 浩;柏原優香・麻生隆彬・宇山浩;三木 涼音 ・麻生 隆彬 ・宇山 浩;辻田 航輝 ・麻生 隆彬 ・宇山 浩;塩地 優樹 ・麻生 隆彬 ・宇山 浩
• 通讯作者: 塩地 優樹 ・麻生 隆彬 ・宇山 浩

セルロースモノリス骨格をテンプレートとして用いる無 機多孔体の作製

以纤维素整体骨架为模板制备无机多孔材料

• 发表时间: 2021
• 作者: Zheng-Tian Xie;Taka-Aki Asoh;Hiroshi Uyama;麻生隆彬;Taka-Aki Asoh;柏原優香・麻生隆彬・宇山浩;柏原優香・麻生隆彬・宇山浩;麻生 隆彬 ・高井 志帆 ・宇山 浩;塩地 優樹 ・麻生 隆彬 ・宇山 浩;三木 涼音 ・麻生 隆彬 ・宇山 浩;辻田 航輝 ・麻生 隆彬 ・宇山 浩;麻生 隆彬・呂 燕;・宇山 浩
• 通讯作者: 麻生 隆彬・呂 燕;・宇山 浩