多孔性無機粒子によるゲルの高強度材料化（理研No: :23004）
発明者
長田 義仁、三友秀之（基幹研究所 分子情報生命科学特別研究ユニット）
キーワード
有機無機複合ゲル、高強度化
背景
現在我々が使用しているものの多くは、金属、無機、プラスチックといった硬くて脆い材料（ハード&ドライマテリアル）からできています。一方、生体材料は様々な割合で水を含む含水材料であり、硬くて強いものから軟らかくてしなやかなものまで幅広い材料特性（機械強度）を示します。このようなソフト＆ウェットな材料は、生体材料以外でも合成高分子ゲルで得られており、コンタクトレンズやおむつなどに使われています。このソフト＆ウェットマテリアルである高分子ハイドロゲルは、医療や工業的な利用において有望な材料として注目されていますが、機械強度が低いためその用途は大きく制限されています
技術の概要
本発明者らは、無機物質と高分子材料との複合化において、ナノメートルスケールでの構造的な複合化を考え、多孔性無機粒子の存在下で高分子を重合し、高分子鎖が多孔性無機粒子を縫い込んだような構造をもつ高強度ハイドロゲルを創製しました。
この多孔性無機粒子の導入による高強度化は、ハイドロゲルのしなやかさ（高い変形性）を損なうことなく、弾性率（硬さ）と破断強度を顕著に高めることを可能にしました。
利点
応用
備考
- 本研究は、理化学研究所 分子情報生命科学特別研究ユニット と北海道大学電子科学研究所との共同研究のとして行われました。また、本研究の一部はトヨタ自動車株式会社との共同研究として行われました。
（2012年11月掲載）