【材料・分子システム化学領域】三次元ナノダブルネットワーク構造を安定化 ―ミクロ相分離とナノ相分離の共創―

異なる２種類の高分子鎖がつながったジブロック共重合体は、10〜100ナノメートル程度のダブルジャイロイド構造を形成し、光学材料や分離膜などへの応用が期待されていますが、従来のブロック共重合体では、ダブルジャイロイド構造を安定に形成できる組成範囲が狭く、自由度が限られることが課題でした。
京都大学化学研究所 竹中幹人教授らの研究グループは、大阪工業大学 平井智康 准教授、Argonne National Laboratory Byeongdu Lee博士と共同で、ポリスチレン(PS)と、長い側鎖を持つポリオクタデシルメタクリレート(PODMA)をつなげたジブロック共重合体が、ミクロ相分離構造とPODMAの長い側鎖による数ナノメートル程度のナノ相分離の階層的形成することを発見し、この階層的形成の制御によりダブルジャイロイド相の安定領域を従来の代表的なジブロック共重合体に比べて約3〜4倍広げることに成功しました。
本研究により、高分子全体がつくるミクロ相分離と、側鎖がつくるナノ相分離を組み合わせることで、複雑な三次元ナノ構造をより安定に作れることが分かりました。この成果は、光学材料や分離膜などに役立つナノ構造を、分子設計によって狙って作る新しい方法につながります。

本研究成果は、2026年6月25日にドイツの国際学術誌「Small Structure」に掲載され、2026年7月号のCover featureに採択されました。

研究詳細

三次元ナノダブルネットワーク構造を安定化 ―ミクロ相分離とナノ相分離の共創―

研究者情報

• 竹中　幹人　　京都大学教育研究活動データベース

論文情報

関連リンク

高分子物質科学（協力講座、化学研究所）