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吉田 勝; 長岡 範安*; 浅野 雅春; 大道 英樹; 久保田 仁*; 小倉 紘一*; Vetter, J.*; Spohr, R.*; 片貝 良一*
Journal of Nuclear Materials, 122(1), p.39 - 44, 1997/00
イオン穿孔技術と新しい機能材料を組み合わせることによって、僅かな温度の変化に敏感に応答するインテリジェント化学弁を調製した。機能材料は、放射線感受性の材料として知られているジエチレングリコールビスアリルカーボネート(CR-39)と温度応答ゲルとして新しく開発されたアクリロイル-L-プロリンメチルエステル(A-ProOMe)のコポリマーからなる。このコポリマー膜へのイオン穿孔の形成は11.6MeV/n
Pbイオンを照射ののち、6M水酸化ナトリウム水溶液中、60
Cで10分エッチングすることにより行った。コポリマー膜中に形成されたイオン穿孔の孔径は、水中において30Cで0.3
m、0Cで完全に閉まった状態を示すことが分かった。
大道 英樹; 吉田 勝; 浅野 雅春; 片貝 良一*; Spohr, R.*; Vetter, J.*
Ionics, 22(SUPPL.1), p.27 - 32, 1996/06
温度、pH、電場などの環境条件を変化させたとき、その変化量に対応して孔を開閉することのできる機能性フィルターを開発する目的で、イオンビームをポリマーフィルムに照射し、次いで高分子ゲルを化学結合させた。まず核飛跡検出器として知られるCR-39フィルムに各種イオンビームを照射し、円筒状の孔を形成する条件を調べた。その結果、核子あたり10MeV程度のエネルギーの鉛、ウラン、キセノンなどの重イオンを用いれば限定エネルギー移動量が10
MeV・cm
/g以上となり、所期の目的を達成できた。次に、重合して高分子ゲルとなるモノマーを
線照射により孔の壁の部分で重合させ、孔に2重円筒状にゲル部分を結合させた。その結果、ゲルの相転移温度を挟んで外部温度を上下させることにより、ゲルが膨潤・収縮して孔の開閉状態が制御されることがわかった。さらに、このフィルータの応用についても触れた。
吉田 勝; 浅野 雅春; Safranj, A.; 大道 英樹; Spohr, R.*; Vetter, J.*; 片貝 良一*
Macromolecules, 29(27), p.8987 - 8989, 1996/00
被引用回数：53 パーセンタイル：87.4(Polymer Science)円筒状の貫通孔をもつイオン穿孔膜にアクリロイル-L-プロリンメチルエステル(A-ProOMe)を放射線グラフトし、温度変化に追従して孔が開閉する温度応答性多孔膜を合成した。A-ProOMeに基づくゲル層は14Cで体積相転移を起こすため、これ以下の温度で膨潤、逆にこれ以上の温度で収縮する。原子間力顕微鏡による観察から、16Cで処理した温度応答性多孔膜は、円筒状のイオン穿孔(1.3m径)とその表面に被覆された0.3mの厚さからなるグラフトゲル層からなることが分かった。この場合、0.7m径の円筒状の貫通孔が得られた。対称的に、12Cではグラフトゲル層が膨潤するため、孔が完全に閉じた。この温度応答性多孔膜の性能は、p-ニトロフェノールの透過からも調べた。
玉田 正男; 浅野 雅春; Spohr, R.*; Vetter, J.*; Trautmann, C.*; 吉田 勝; 片貝 良一*; 大道 英樹
Macromolecular Rapid Communications, 16, p.47 - 51, 1995/00
被引用回数：8 パーセンタイル：42.89(Polymer Science)メタクリロイルアラニンメチルエステル(40%)とジエチレングリコール=ビス=アリルカーボネート(60%)から作製した共重合体膜に13.6MeV/nucleonのエネルギーの金イオンを1cm当り10
コ照射した。次いで照射した膜を60Cの6N NaOH溶液で7分間エッチングの後、25Cの1N NaOH溶液で加水分解した。得られた多孔質膜中の孔径にはpH依存性が認められた。すなわちpH3の緩衝液中で3.7mであった径はpH5の緩衝液中で完全に閉じた。
浅野 雅春; 玉田 正男; 吉田 勝; 大道 英樹; 片貝 良一*; Vetter, J.*; Spohr, R.*
GSI 94-1, P. 204, 1994/03
温度に対して孔径が変化するような機能性多孔膜を設計する目的で、高い放射線感受性をもつジエチレングリコール-ビス-アリルカ-ボネート(CR-39)と温度応答性をもつアクリロイル-L-プロリンメチルエステル(A-ProOMe)のコポリマーフィルム(100m)をキャスティング法によって調製した。このフィルムは低温膨潤-高温収縮の応答性を示すことが分った。穿孔化はPbイオン(11.4MeV/n)を1
10
ions/cmのフルエンスで照射したフィルムを60Cの6N NaOHで処理することによって行った。温度に対する孔径変化は(A-ProOMe/CR-39,70/30Wt-%)のフィルムを用いて0Cと80Cの温度で検討した。その結果、膨潤状態(0C)での平均孔径は1.8mであったが、収縮状態(80C)のそれは2.7mになることが分った。この孔径変化は可逆的であることも分った。
玉田 正男; 吉田 勝; 浅野 雅春; 大道 英樹; 片貝 良一*; Trautmann, C.*; Vetter, J.*; Spohr, R.*
GSI 93-1, P. 290, 1993/03
ジエチレングリコール=ビス=アリルカーボナート及び5から60%までの体積百分率のメタクリロイル-L-アラニンルチルエステル(MA-L-AlaOMe)からコポリマー膜を調製した。これらの膜を13MeV/nucleonの金イオンで照射した後、60CのNaOH水溶液でエッチングを行ったところ、4Nから8NのNaOH溶液でエッチングの増感現象が認められた。また、40%のMA-L-AlaOMeを含むコポリマーでは孔径の発達速度はMA-L-AlaOMeを含まない場合の30倍に達した。
吉田 勝; 玉田 正男; 浅野 雅春; 大道 英樹; 久保田 仁*; 片貝 良一*; Spohr, R.*; Vetter, J.*
Radiation Effects and Defects in Solids, 126(1-4), p.409 - 412, 1993/00
被引用回数：20 パーセンタイル：85.09(Nuclear Science & Technology)ジエチレングリコールビスアリルカーボネートポリマーフィルムに、11.4MeV/uのAuイオンを110ions/cm照射し、さらに6N NaOH水溶液に接触させてエッチングすることにより、約1m径の孔を形成させた。次に、このフィルムにメタクリロイル-L-アラニンメチルエステルをグラフト重合させ、温度を変えて孔の状態を電子顕微鏡で調べたところ、0Cでは孔がグラフト鎖ゲルによって被覆されて閉じた状態にあり、40Cではグラフト鎖ゲルの収縮によって開孔することを見出した。孔の開閉制御は、グラフト収率が約1%のところで可能であった。
玉田 正男; 吉田 勝; 浅野 雅春; 大道 英樹; 片貝 良一*; Trautmann, C.*; Vetter, J.*; Spohr, R.*
GSI-92-1, P. 267, 1992/03
ジエチレングリコールビスアリルカーボナート(モノマーA)とメタクロイル-L-アラニンメチルエステル(モノマーB)の共重合により、温度に対して体積変化を示すフィルムを得た。このフィルムは0Cと60Cの温度変化で可逆的に膨潤・収縮を繰り返した。モノマーA/モノマーB=30/70(体積%)の温度応答性フィルムにGSIのUniLac加速器を使用して11.4MeV/uの金イオンを照射し、その後5Nの水酸化ナトリウム水溶液でエッチングを行い、核飛跡孔を有する多孔性フィルムを得た。得られた核飛跡孔は体積変化に対応して、直径に対し12%、孔面積に対して25%変化した。この種のフィルムはインテリジェント材料として粒子分画や微流束の制御が可能なマイクロメカニアルデバイスとして有望視される。
Heinrich, B.*; Lueck, H. B.*; 玉田 正男; Fischer, B. E.*; Spohr, R.*; Trautmann, C.*; Vetter, J.*; Angert, N.*
GSI-92-1, P. 265, 1992/03
GSI Unilac加速器を使用して、厚さ20mのポリエチレンテレフタレートフィルム(PET, Hosfaphan
)に11.4MeV/uの金イオンを10
ions/cm照射した。空気中で6ヶ月保存後、70Cで5分間、ジメチルホルムアミド(DMF)で処理した。24Cでこの処理膜を通しての炭酸ガスの拡散を測定したところ、拡散量は410
cms
barであり、未処理の順に比較して約10倍の値であった。また拡散定数はDMFでの処理時間が増加するにつれて大きくなったが、ある時間を経過すると飽和値に達した。
玉田 正男; 吉田 勝; 浅野 雅春; 大道 英樹; 片貝 良一*; Trautmann, C.*; Vetter, J.*; Spohr, R.*
Nucl. Tracks Radiat. Meas., 20(4), p.543 - 547, 1992/00
ジエチレングリコール-ビス-アリルカーボナート及び5から、60%までの体積百分率のメタクリロイル-L-アラニンメチルエステル(MA-L-AlaOMe)からコポリマー膜を調整した。これらの膜を13MeV/nucleonの金イオンで照射した後、60CのNaOH水溶液でエッチングを行った。飛跡のエッチングの増感現象は4Nから8NのNaOH溶液で認められた。トラックエッチング比の最大値は10%のMa-L-AlaOMeを含むコポリマーを6NのNaOHでエッチングしてときに得られ、この値は純粋なCR-39の場合に比較して3.6倍であった。また、40%のMA-L-AlaのOMeを含むコポリマーでは孔径の発達速度は30倍に達した。
