Creation of fluoropolymer-based nanostructures by swift-heavy-ion irradiation

高エネルギー重イオン照射によるフッ素系高分子ナノ構造体の創製

八巻 徹也

Yamaki, Tetsuya

保有するイオン加速器施設TIARAにおいて、独自の照射技術と長年の研究で得た照射効果に関する知識をもとに、化学的、熱的に安定で加工が難しいフッ素系高分子のナノ構造形成に挑んでいる。高エネルギー、とりわけ数百MeV以上の重イオンビームによる高分子材料の開発では、何と言っても単一イオンの改質能をいかに利用するかが鍵である。本講演では、単一イオンの軌跡(潜在飛跡)を利用したフッ素系高分子ナノ構造体の創製に関する最近の研究成果を(1)化学エッチングによる多孔質体(イオン穿孔膜)、(2)グラフト重合によるプロトン伝導性膜の開発に分けて発表する。

My talk is devoted to the following two topics, both of which include the creation of fluoropolymer-based nanostructures with swift heavy ions mainly from the cyclotron of the Takasaki Ion Accelerators for Advanced Radiation Application. (1) We have prepared the ion-track membranes of poly(vinylidene fluoride) (PVDF), a type of fluoropolymer, by etching out latent tracks of MeV-GeV heavy ions in an alkaline solution. (2) The electrolyte membranes for fuel cell applications have been prepared by the direct grafting of a styrene monomer into the ion tracks in a fluoropolymer substrate, poly(ethylene-co-tetrafluoroethylene) (ETFE) film.