- Address
- 305-0047 茨城県つくば市千現1-2-1 [アクセス]
外部併任先
- 東京大学 大学院新領域創成科学研究科 物質系専攻 講師
- (研究室ホームページ:http://webpark2027.sakura.ne.jp/index.html)
研究内容
- Keywords
高分子材料、超分子化学、ポリロタキサン、シクロデキストリン、分子認識
[研究業績の詳細はResearchmapを参照してください: https://researchmap.jp/kazuaki-kato] 高分子の階層的な運動性を自在に制御する分子設計により、従来の高分子にはない新しい物性・機能を持つ材料の開発を行っています。金属やセラミックスとは違い、高分子材料中には様々な階層の分子運動があります。結晶状態やガラス状態であっても、高分子の側鎖の回転などがあり、材料の耐衝撃性や気体分離性能などに劇的な効果をもたらします。私たちの研究室では、分子マシンなどの分子複合体に特有の運動性を、目で見える材料物性や機能として発現させる研究に取り組んでいます。例えば、共有結合の代わりに幾何学的な拘束を用いることで、主鎖と側鎖の運動を分離することができ、材料の大変形にも柔軟に対応できるようになります。世の中のニーズに答えるには、新しい材料の設計指針や優れた機能をもつ材料群を取り入れることが必要になると考えています。
新規非晶性プラスチック「ポリロタキサンガラス」とその延伸挙動。ビーズ(環状分子)と紐(直鎖上高分子)から成るネックレス状高分子であるポリロタキサンの化学構造を制御することで、溶融成型により透明な樹脂が得られる。この熱可塑性樹脂はヤング率1GPa程度の硬質材料でありながら、材料の延伸により紐がビーズから引き出されることで応力集中を回避し、4倍以上延伸が可能である。(Reprinted with permission from ACS Appl. Mater. Interfaces, 2017, 9 (38), pp 32436–32440. Copyright (2017) American Chemical Society.)
出版物2004年以降のNIMS所属における研究成果や出版物を表示しています。
論文
- Akira Tanaka, Kazuaki Kato, Kohzo Ito, Kenji Urayama. Pronounced effects of the densities of threaded rings on the strain-dependent Poisson's ratio of polyrotaxane gels with movable cross-links. Soft Matter. 14 [15] (2018) 2808-2815 10.1039/c8sm00257f
- Yuzo Yamazaki, Shuuichi Nakaya, Kozo Ito, Kazuaki Kato. Analysis of High-Molecular-Weight Polyrotaxanes by MALDI-TOF-MS Using 3-Aminoquinoline-Based Ionic Liquid Matrix. Journal of the American Society for Mass Spectrometry. 31 [6] (2020) 1180-1188 10.1021/jasms.9b00084
- Kazuaki Kato, Akihiro Ohara, Hideaki Yokoyama, Kohzo Ito. Prolonged Glass Transition due to Topological Constraints in Polyrotaxanes. Journal of the American Chemical Society. 141 [32] (2019) 12502-12506 10.1021/jacs.9b06063
口頭発表
- 加藤 和明, 池田 悠太, 伊藤耕三. 理想環動ゲルにおける弾性率と分光学的に定量された架橋密度の関係. 第67回レオロジー討論会. 2019
- 加藤 和明, 池田悠太, 伊藤耕三. 理想的な網目構造を持つ環動ゲルの弾性率と架橋密度の関係. 第68回高分子討論会. 2019
- 加藤 和明, 池田悠太, 伊藤耕三. 理想環動ゲルの力学物性と架橋密度の関係. 第36回シクロデキストリンシンポジウム. 2019
所属学会
高分子学会、シクロデキストリン学会、アメリカ化学会、アメリカ物理学会