"books_etc" "Title(English)","Title(Japanese)","Author(s) (Translator(s))(Japanese)","Author(s) (Translator(s))(English)","Book type","Publisher(English)","Publisher(Japanese)","Date of publication","Total pages","ISBN","Language","Description(English)","Description(Japanese)" "イオン液体を用いた自己修復性ソフトマテリアル","イオン液体を用いた自己修復性ソフトマテリアル","玉手 亮多, 上山 祐史, 上木 岳士","玉手 亮多, 上山 祐史, 上木 岳士","","","","2022","","9784781316741","jpn","不揮発性、不燃性、高イオン伝導性、電気化学的安定性といった優れた物理化学特性から、イオン液体(IL)は様々な電気化学デバイスの電解質としての応用が期待されている。デバイス応用を考えた場合、液体漏出の抑制や機械的安定性の付与といった観点からILの固体薄膜化が望まれる。このため、ILを高分子・コロイドなどが形成するネットワークに内包して擬固体化した新しいゲル材料「イオンゲル」に関する研究が活発に進められてきた。近年では、デジタル社会の到来により,ひずみセンサーやフレキシブルバッテリーなど、ウェアラブル/ストレッチャブルな電気化学デバイスへのイオンゲルの応用に注目が集まっている。しかしながら、高い液体含有量のために従来のゲル材料は脆い素材であり、イオンゲルにおいても電気化学特性を維持しつつ力学特性を向上させることは大きな課題である。本稿では、化学的アプローチと物理的アプローチという2つの異なるアプローチによって得られる自己修復イオンゲルに関して概説する。","不揮発性、不燃性、高イオン伝導性、電気化学的安定性といった優れた物理化学特性から、イオン液体(IL)は様々な電気化学デバイスの電解質としての応用が期待されている。デバイス応用を考えた場合、液体漏出の抑制や機械的安定性の付与といった観点からILの固体薄膜化が望まれる。このため、ILを高分子・コロイドなどが形成するネットワークに内包して擬固体化した新しいゲル材料「イオンゲル」に関する研究が活発に進められてきた。近年では、デジタル社会の到来により,ひずみセンサーやフレキシブルバッテリーなど、ウェアラブル/ストレッチャブルな電気化学デバイスへのイオンゲルの応用に注目が集まっている。しかしながら、高い液体含有量のために従来のゲル材料は脆い素材であり、イオンゲルにおいても電気化学特性を維持しつつ力学特性を向上させることは大きな課題である。本稿では、化学的アプローチと物理的アプローチという2つの異なるアプローチによって得られる自己修復イオンゲルに関して概説する。" "Dynamic Hydrogel","Dynamic Hydrogel","上木 岳士, 玉手 亮多","上木 岳士, 玉手 亮多","","","","2022","","9781839161858","eng","This chapter summarizes the recent progress in the fabrication of hydrogels for in vitro mechanobiological applications as well as the related progress, challenges, and opportunities, focusing on dynamic hydrogels. Here, we intend to define “dynamic” has two different meanings: “switchable” and “adaptive”. The first part of this chapter, we describe the basic design strategies used to realise “switchable” hydrogels that can change their elastic moduli in response to chemical and physical stimuli. Excellent studies on switchable hydrogels along with the elaborate molecular mechanism hidden behind are explained. The last part of this chapter introduces recent show-casing research of adaptive hydrogels. We particularly focus on the control of hydrogel stress relaxation for the study on mechanobiology.","This chapter summarizes the recent progress in the fabrication of hydrogels for in vitro mechanobiological applications as well as the related progress, challenges, and opportunities, focusing on dynamic hydrogels. Here, we intend to define “dynamic” has two different meanings: “switchable” and “adaptive”. The first part of this chapter, we describe the basic design strategies used to realise “switchable” hydrogels that can change their elastic moduli in response to chemical and physical stimuli. Excellent studies on switchable hydrogels along with the elaborate molecular mechanism hidden behind are explained. The last part of this chapter introduces recent show-casing research of adaptive hydrogels. We particularly focus on the control of hydrogel stress relaxation for the study on mechanobiology." "イオン液体中で発現する超分子結合を利用した自己修復性ソフトマテリアル","イオン液体中で発現する超分子結合を利用した自己修復性ソフトマテリアル","玉手 亮多","玉手 亮多","","","","2020","","9784861047817","jpn","イオン液体はそのカチオン・アニオンの化学構造から, プロトン性イオン液体, 非プロトン性イオン液体, 溶媒和(キレート)イオン液体といったいくつかのカテゴリに大別できる1)。プロトン性イオン液体(protic ionic liquids, PILs)は主にカチオン構造内に活性プロトンを持つイオンから構成され、ブレンステッド酸・塩基の中和反応により容易に合成できる。非プロトン性イオン液体(aprotic ionic liquids, APILs)はその名の通り非プロトン性のイオンから構成されるイオン液体であり、典型的にはルイス酸性およびルイス塩基性の低いカチオンとアニオンから構成される。また、塩とそのカチオンまたはアニオンに強く配位する配位子からなる常温液体が溶媒和(キレート)イオン液体(solvate ionic liquids, SILs)として近年新たに提唱されている。このように、無数のカチオンとアニオンの組合せによって様々な特性を持ったイオン液体を作り出すことができるため、イオン液体は「デザイナーズソルベント」とも呼ばれる2)。イオン液体はその構造の多彩さ、水や有機溶媒などの分子性液体にない特異な性質から、様々な方面への応用が期待されている。特に、イオン液体の示す不揮発性・不燃性および高いイオン伝導性に着目した、リチウム二次電池、燃料二次電池、電気二重層トランジスタなどの電気化学デバイスの電解質への適用は最も盛んに研究されている3–5)。このような応用を考えたとき、安全性・信頼性の観点からイオン液体の固体薄膜化が強く望まれる。渡邉らは、イオン液体と相溶するビニルモノマーを架橋剤と共にイオン液体中でin situ重合することで、イオン液体を三次元高分子網目に閉じ込めた新しい高分子ゲル「イオンゲル」を世界で初めて報告した6,7)。またLodgeらはイオン液体に非相溶なブロックと相溶なブロックからなるABA型のトリブロック共重合体をイオン液体と複合化することで、イオン液体中でのブロック共重合体のナノ相分離構造により形成される物理的に架橋されたイオンゲルを報告している8)。近年では、イオン液体中で温度に応答して上限臨界溶液温度(upper critical solution temperature, UCST)型及び下限臨界溶液温度(lower critical solution temperature, LCST)型の相転移を示す高分子が発見され、これを利用した温度応答性イオンゲルや光応答性イオンゲルなど多くの刺激応答性イオンゲルが研究されている9,10)。  本稿では、イオン液体で発現する超分子相互作用とブロック共重合体のナノ相分離を利用した、室温で迅速な自己修復性を示す新しいイオンゲルに関して概説する。","イオン液体はそのカチオン・アニオンの化学構造から, プロトン性イオン液体, 非プロトン性イオン液体, 溶媒和(キレート)イオン液体といったいくつかのカテゴリに大別できる1)。プロトン性イオン液体(protic ionic liquids, PILs)は主にカチオン構造内に活性プロトンを持つイオンから構成され、ブレンステッド酸・塩基の中和反応により容易に合成できる。非プロトン性イオン液体(aprotic ionic liquids, APILs)はその名の通り非プロトン性のイオンから構成されるイオン液体であり、典型的にはルイス酸性およびルイス塩基性の低いカチオンとアニオンから構成される。また、塩とそのカチオンまたはアニオンに強く配位する配位子からなる常温液体が溶媒和(キレート)イオン液体(solvate ionic liquids, SILs)として近年新たに提唱されている。このように、無数のカチオンとアニオンの組合せによって様々な特性を持ったイオン液体を作り出すことができるため、イオン液体は「デザイナーズソルベント」とも呼ばれる2)。イオン液体はその構造の多彩さ、水や有機溶媒などの分子性液体にない特異な性質から、様々な方面への応用が期待されている。特に、イオン液体の示す不揮発性・不燃性および高いイオン伝導性に着目した、リチウム二次電池、燃料二次電池、電気二重層トランジスタなどの電気化学デバイスの電解質への適用は最も盛んに研究されている3–5)。このような応用を考えたとき、安全性・信頼性の観点からイオン液体の固体薄膜化が強く望まれる。渡邉らは、イオン液体と相溶するビニルモノマーを架橋剤と共にイオン液体中でin situ重合することで、イオン液体を三次元高分子網目に閉じ込めた新しい高分子ゲル「イオンゲル」を世界で初めて報告した6,7)。またLodgeらはイオン液体に非相溶なブロックと相溶なブロックからなるABA型のトリブロック共重合体をイオン液体と複合化することで、イオン液体中でのブロック共重合体のナノ相分離構造により形成される物理的に架橋されたイオンゲルを報告している8)。近年では、イオン液体中で温度に応答して上限臨界溶液温度(upper critical solution temperature, UCST)型及び下限臨界溶液温度(lower critical solution temperature, LCST)型の相転移を示す高分子が発見され、これを利用した温度応答性イオンゲルや光応答性イオンゲルなど多くの刺激応答性イオンゲルが研究されている9,10)。  本稿では、イオン液体で発現する超分子相互作用とブロック共重合体のナノ相分離を利用した、室温で迅速な自己修復性を示す新しいイオンゲルに関して概説する。"