【微小応力も可視化】【23卒】 三井化学 研究開発の通過ES(エントリーシート) No.68721（非公開/非公開）（2022/3/4公開）

私の研究テーマは＊＊＊＊＊＊です。＊＊＊に応じて分子構造が変化する＊＊＊プローブ分子は、従来の工学的手法では解析することが困難であった分子レベルの＊＊＊を検出できるため、材料の＊＊挙動の解明や新材料の分子設計に有用であると期待されています。私は、＊＊＊に応じて色が変化する新たな＊＊＊プローブ分子を合成し、生物学や電子工学で広く利用されている＊＊＊＊＊＊エラストマーの架橋点に組み込むことで、微小な力学負荷を可視化できる材料の開発に取り組んでいます。 続きを読む

材料にかかる＊＊＊＊を解析する技術は＊＊予測や＊＊診断のために重要であり、光学的手法やコンピュータシミュレーションなど様々な方法が確立されている。しかし、これらの手法では材料の分子設計に有用な、分子鎖にかかるナノスケールの＊＊＊を解析することは困難であった。一方、単分子で＊＊＊に応答する種々の＊＊＊プローブ分子に関する研究が近年報告されており、これらの＊＊＊プローブを高分子材料に導入することによって分子鎖にかかる＊＊＊を可視化することが可能となった。従来の＊＊＊プローブ研究の課題点として、多くの張力プローブ分子が化学結合の切断を伴って応答するため、分子鎖が切断される直前の強い＊＊＊しか検出できないという点が挙げられる。そこで私は、微弱な＊＊＊に対しても応答可能な独自の＊＊＊プローブを＊＊＊＊エラストマーの架橋点に導入する手法を開発し、材料の破壊につながる分子レベルでの＊＊＊＊に関する知見を得ることに取り組んだ。開発したエラストマーは変形に伴う＊＊＊によって蛍光色が変化し、従来の＊＊＊プローブでは検出が困難な微小応力を可視化することが可能になった。さらに、異なる組成の＊＊＊＊の応答性を比較することにより、架橋点間分子量が小さく弾性率の高い＊＊＊＊は一部の架橋点のみに＊＊＊が集中しやすく、＊＊＊プローブが応答を示す前に分子鎖が切断されて材料の破壊が起きることが明らかになった。 続きを読む

本研究で独自性を発揮した点は、複数の分野の知見を組み合わせて活用することによって分子設計や実験手法を最適化したことです。研究の初期段階において、合成した＊＊＊プローブ分子がエラストマー中で凝集してしまい、刺激に対して応答しないことが問題となりました。そこで、＊＊＊プローブ分子が分子間で水素結合を形成することで分散性が低下しているのではないかと考察し、窒素上の水素原子をメチル基に置換することでより凝集しにくい新たな＊＊＊プローブ分子を合成しました。さらに、専門外であった高分子化学の知見を取り入れ、エラストマー作成時に試薬を加える順序を最適化することによって凝集を完全に防ぐことが可能になり、小さい＊＊＊＊に対して鋭敏に応答する高分子材料を開発することができました。このように、私は本研究を進めるにあたって、他分野の知識を積極的に取り入れ、発想の幅を広げることで解決策を見出すことができました。 続きを読む