共同研究・競争的資金等の研究課題

2009年 - 2010年

固体壁面上のからみあい高分子ダイナミクスから発現する束縛ナノ構造の研究

日本学術振興会  科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
  • 北條 正樹
  • ,
  • 井上 康博
  • ,
  • 安達 泰治

課題番号
21656032
配分額
(総額)
3,200,000円
(直接経費)
3,200,000円

本研究では,からみあい構造スケールにおける固体壁と高分子鎖の間の相互作用のモデリング,からみあい高分子鎖間の排除体積効果のモデリングを検討するとともに,これらのモデルの統合により,固体壁上の高分子のからみあい構造のダイナミクスモデルを構築することを目的としている.本年度の成果は次のように要約される
1) モノマー間の相互作用が分子鎖の形態や振る舞いに及ぼす影響を検討した
2) まず,モノマー間の相互作用に由来する粗視化粒子間のポテンシャルとして,統計力学的な手法に基づいてボトムアップに構築されたポテンシャルモデルを,プリミティブチェーンネットワークモデルにおけるノード間のポテンシャルとして導入した.これに基づき,バルク条件でのシミュレーションを行った
3) 分子鎖の末端間ベクトル,末端間ベクトルの緩和時間,および拡散係数は,分子鎖の長さが増すにつれて,実験より得られた一般的な高分子について成り立つスケーリング則の指数関係に漸近した.これにより,本シミュレーションにおいて,分子鎖が長い系において,分子鎖の形態や振る舞いを表現することが可能になったと考えられる
4) ノードの動径分布関数は,既存のプリミティブチェーンネットワークモデルと異なる結果が得られ,かつ,モノマー間相互作用の強さや分子鎖の長さより変化したため,圧縮率への寄与が予測され