研究テーマ

高速収縮する刺激応答性ゲルの設計

ゲルを用いてアクチュエータなどへの応用を図る場合,ゲルがどれくらい速く膨潤収縮変化するかというキネティックスが重要な問題となります。
膨潤収縮に要する時間はサイズの二乗に比例するという固有の性質があることから,膨潤収縮速度を早めるために,繊維状や微粒子状に成形するなどゲルのサイズを小さく(細く)する,あるいは不均質(多孔質)構造にするなどの方法が試みられてきました。

また最近では,網目の主鎖に高分子鎖をグラフトした櫛形構造にするなど,微視的なゲルの網目構造を分子設計することにより応答速度を速める方法が報告されています(1995 吉田ら,Nature)。

本研究では,ゲルの網目に界面活性剤を導入することにより,より早く膨潤収縮するゲルの作成に成功しました。
収縮の際,界面活性剤部位がミセル構造を形成しようとする作用が働き,迅速な応答性が生まれます。
界面活性剤の自己組織化能を応用した例です。