ISSP - The institute for Solid State Physics

Organization
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柴山研究室
教授
柴山 充弘
助教
リ シャン
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ソフトマターとは、我々の身の回りの物や生体物質を構成する「柔らかい」物質・材料のことである。磁性体や超伝導物質などのハードマターでは超高圧や極低温という極限環境において特異的な物性を示すのに対し、ソフトマターでは常温・常圧付近で興味深い物性を示し、多様な機能を果たす。我々の研究室ではソフトマターの本質である—分子結合相関系—の学問的体系化を目指している。最近では、ゲルの相分離・相転移、不均一性の研究などのほか、驚異的な力学物性をもつさまざまな高強力ゲルの開発と構造解析・物性研究、流動場におけるミセルの物性と構造相関、イオンゲルの開発と構造解析・物性評価、超均一ゲル網目の調製と構造・物性評価、熱硬化性樹脂の高性能化のための構造解析や分子動力学シミュレーション、などを行っている。 世界有数の二次元位置測定小角中性子散乱SANS-Uを中心に、静的動的光散乱装置(SLS/DLD ALV-5000)、力学・熱物性測定装置、レオメーターなどを用いて、ソフトマターのナノオーダーの構造解析、ナノ秒から数千秒までのダイナミクスをカバーした幅広い研究を展開している。

4分岐ポリエチレングリコール(Tetra-PEG)イオンゲルの合成スキーム。イオン液体系でpHを一定にするpHバッファーを開発し、その存在下でイオンゲルを合成すると、欠陥のない理想的網目構造ができることを発見した。
pHバッファーが無い場合と有る場合で作成したTetra-PEGイオンゲルフィルムの力学試験比較。pHバッファーが有る場合のフィルムは破断伸度λmax、破断強度σmaxのいずれにおいても、pHバッファーが無い場合より遙かに優れた値を示している。

研究テーマ

  1. 均一高分子ゲルの精密合成とその構造解析および物性評価
  2. イオンゲルの開発と構造解析
  3. 多分岐界面活性剤集合体の水中での構造形成とレオロジー特性
  4. 散乱法による熱硬化性樹脂の構造解析と分子ダイナミクスシミュレーション