走査型顕微光散乱による高分子ゲルのナノ網目構造の不均一性解析～均一な網目を構築するための重合条件の検討

摘要

ゲルの作り方にはいろいろあるが，多かれ少なかれ必ず不均一性や欠陥が網目構造に記憶されてしまう。 ゲルには化学ゲルと物理ゲルがあるが，特に化学ゲルの場合は高分子の鎖同士が共有結合で架橋されるので，一度できてしまった架橋体は鎖の切断がない限りは未来永劫同じ構造を保つことになる。 そのために作り方が重要になる。 同じ材料を使っても作り方によって出来映えが大きく変わってしまうとはまるで料理のようである。面白いがやっかいである。一方，高分子ゲルに関する学問は，ゲルの網目構造をまるでジャングルジムのように整った構造であると理想化したところから始まっている。 同じ長さの高分子鎖をたくさん用意して，その末端を決まった分岐数になるように架橋していく。理想的にはそうやってジャングルジムのように整った網目を構築できる。 理想的な網目構造は網目サイズがすべて一緒なので理論的な扱いに好都合である。 Floryは網目構造の理想化をうまく適用してゲルの膨潤一収縮を説明するすばらしい統計物理を作り出した。 それを基にゲルの体積相転移現象が予言され，発見された。