ひも状分子をつないで網にして、柔軟で強い材料をつくる

お知らせ

• 中川研が所属する工学系研究科 化学生命工学専攻の大学院入試説明会が6/10（土）に開催されます。詳しくはこちらのページをご覧ください。※当研究室は吉江研究室との共同指導の形で運営しているため、大学院生の所属先は吉江研究室になります。

何を研究しているの？

私たちの身のまわりには、押したり伸ばしたりできるけども、もとのかたちに戻るようなモノがいろいろあります。ゼリーは「ぷるん」としていて、簡単に押してへこませることができます。しかし、押すのをやめれば、もとの形に戻ります。輪ゴムも、力をかけると「びよーん」と伸ばすことができます。これも、力をゆるめれば、もとの形に戻ります。このような性質を「弾性」といいます。

ここで挙げたような、弾性を示すやわらかいモノたちには、ある共通点があります。それは、ものすごく細かーく見てみると、ひも状の分子＝高分子をつなげた「網目」からできている、という点です。このような、高分子の間に橋を架けてできる網目のことを、「架橋高分子」といいます。

人類にとって最も重要な架橋高分子のひとつが、ゴムです。自転車や自動車のタイヤ、靴底、ゴム手袋など、さまざまな用途に使われているゴム材料。ゴム材料なしには、私たちは現代的な生活を送れないと言ってよいでしょう。ゴムもやはり、ひも状の高分子の間を橋架けした架橋高分子です。

意外なところにも、架橋高分子は使われています。紙おむつの中には、大量の水分を吸収・保持することができる吸水性高分子が入っています。この吸水性高分子も、実は架橋高分子なのです。水が入ると網目がふくらんで、多くの水をとらえておくことができるのです。

こういった架橋高分子の性能は、その中の網目がどうつながっているかによって大きく変化します。私たちは、ひも状分子でできた細かな網目のつながりかたを工夫して、きれいな網目をつくることによって、より高性能な次世代の架橋高分子をつくる研究をしています。