【講演主旨】

■本セミナーの主題および状況（講師より）

★近年、材料の自己修復に対して多大な関心が寄せられています。これはプラスチックス、セラミックス、ガラス、コンクリートなど、一度傷がついたらもとに戻らない、と考えられていた材料がもとに戻れば、材料の寿命が延び、環境への負担が軽減されるだけでなく、安全・安心につながるからであります。特にポリマー材料の自己修復に関しては、最近、多くの方法が考案され、実現されてきました。ポリマーを用いた自己修復に関しては水素結合やホストーゲスト相互作用、配位結合など可逆的な相互作用を利用した「化学的方法」が用いられており、切れてもつながる自己修復が可能になってきました。

★地球上の石油資源は残り約50年分の石油資源しか残されていないと試算されており、石油資源の枯渇問題は極めて深刻であります。今後、石油資源への依存から脱却して、バイオマスを有効活用して機能性材料を創り出すバイオマスリファイナリーの技術開発が急務であります。

★カチオンとアニオンのみから構成され、室温で液体となる常温溶融塩であるイオン液体は、高いイオン伝導性、不揮発性、不燃性、熱・電気化学的安定性など、従来の分子性液体にない優れた性質を示し、二次電池・キャパシタ・センサー・アクチュエータなどの電気化学デバイスへの応用が期待されます。

■注目ポイント

★マイクロカプセルを用いた自己修復CFRPの設計・評価事例を中心に数値シミュレーションによる材料設計や力学特性・自己修復効果改善の取り組みを紹介！

★バイオマスを用いた自己修復材料の分子設計、自己修復材料を用いたフォトニック材料の作製方法について解説！

★イオン液体およびイオン液体を溶媒とするゲル(イオンゲル)の基礎物性・応用事例、さらにイオンゲルに自己修復性・リサイクル性などの機能を付与する試みに関して概説・紹介！

講座担当：牛田孝平

≪こちらの講座は、WEB上での開催のオンライン講座になります≫

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【プログラム】

1.    自己修復とは

2.    生物の自己修復

3.    初期の自己修復に関する研究

4.    高分子材料の自己修復の方法

5.    非共有結合による自己修復
　５－１　水素結合による自己修復
　５－２　イオン結合による自己修復
　５－３　ホストーゲスト相互作用による自己修復
　５－４　配位結合を利用した自己修復

6.    動的共有結合による自己修復
　6－1　Diels-Alder 反応による自己修復
　６－２　動的ラジカル形成動的結合による自己修復

7.    外部刺激応答性自己修復
　７－１　光応答性自己修復
　７－２　酸化還元応答性自己修復
　７－３　熱応答性自己修復

８．自己修復高分子材料の応用

【質疑応答】

【キーワード】

自己修復材料、プラスチックス、分子間相互作用、水素結合、ホストーゲスト相互作用、配位結合、物理的自己修復、化学的自己修復

【講演者のPRポイント】

講演者らは早くから高分子材料の自己修復について基礎研究から応用研究まで一貫した研究を行っており、世界で初めてホストーゲスト相互作用を用いた自己修復材料を発表し、社会実装まで実現した。

【習得できる知識】

・自己修復研究の背景、歴史、経緯
・自己修復の原理（物理的自己修復、化学的自己修復）
・ポリマー材料の自己修復の方法
・自己修復材料の開発
・自己修復材料の応用

【講演主旨】

■本セミナーの主題および状況（講師より）

★近年、材料の自己修復に対して多大な関心が寄せられています。これはプラスチックス、セラミックス、ガラス、コンクリートなど、一度傷がついたらもとに戻らない、と考えられていた材料がもとに戻れば、材料の寿命が延び、環境への負担が軽減されるだけでなく、安全・安心につながるからであります。特にポリマー材料の自己修復に関しては、最近、多くの方法が考案され、実現されてきました。ポリマーを用いた自己修復に関しては水素結合やホストーゲスト相互作用、配位結合など可逆的な相互作用を利用した「化学的方法」が用いられており、切れてもつながる自己修復が可能になってきました。

★地球上の石油資源は残り約50年分の石油資源しか残されていないと試算されており、石油資源の枯渇問題は極めて深刻であります。今後、石油資源への依存から脱却して、バイオマスを有効活用して機能性材料を創り出すバイオマスリファイナリーの技術開発が急務であります。

★カチオンとアニオンのみから構成され、室温で液体となる常温溶融塩であるイオン液体は、高いイオン伝導性、不揮発性、不燃性、熱・電気化学的安定性など、従来の分子性液体にない優れた性質を示し、二次電池・キャパシタ・センサー・アクチュエータなどの電気化学デバイスへの応用が期待されます。

■注目ポイント

★マイクロカプセルを用いた自己修復CFRPの設計・評価事例を中心に数値シミュレーションによる材料設計や力学特性・自己修復効果改善の取り組みを紹介！

★バイオマスを用いた自己修復材料の分子設計、自己修復材料を用いたフォトニック材料の作製方法について解説！

★イオン液体およびイオン液体を溶媒とするゲル(イオンゲル)の基礎物性・応用事例、さらにイオンゲルに自己修復性・リサイクル性などの機能を付与する試みに関して概説・紹介！

講座担当：牛田孝平

≪こちらの講座は、WEB上での開催のオンライン講座になります≫

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【プログラム】

１．自己修復材料の背景
　－　自己修復機能を付与する手法の紹介
　－　マイクロカプセルを利用した自己修復メカニズム
２．自己修復CFRPの課題と解決策の提案
　－　マイクロカプセル含有CFRPでの課題
　－　開繊炭素繊維を活用した複合材料の提案
３．開繊炭素繊維を用いた自己修復CFRPの開発
　－　微視構造の最適化
　－　損傷の可視化
　－　数値シミュレーションを用いた力学特性の予測
　－　開繊炭素繊維と織物炭素繊維のハイブリッド化による特性改善
　－　微小フィラー添加による特性改善
４．関連研究紹介と今後の展望
　－　高熱伝導性高分子系複合材料への自己修復機能付与の試み
　－　今後の展望

【質疑応答】

【キーワード】

高分子系複合材料、炭素繊維強化高分子材料（CFRP）、マイクロカプセル、自己修復

【講演のポイント】

マイクロカプセルを用いた自己修復CFRPの設計・評価事例を中心に、数値シミュレーションによる材料設計や力学特性・自己修復効果改善の取り組みを紹介します。また、高熱伝導性複合材料への自己修復機能付与の試みも取り上げます。

【習得できる知識】

・マイクロカプセルを用いた自己修復高分子系複合材料の開発事例
・数値シミュレーションを活用した材料設計の考え方

【講演主旨】

■本セミナーの主題および状況（講師より）

★近年、材料の自己修復に対して多大な関心が寄せられています。これはプラスチックス、セラミックス、ガラス、コンクリートなど、一度傷がついたらもとに戻らない、と考えられていた材料がもとに戻れば、材料の寿命が延び、環境への負担が軽減されるだけでなく、安全・安心につながるからであります。特にポリマー材料の自己修復に関しては、最近、多くの方法が考案され、実現されてきました。ポリマーを用いた自己修復に関しては水素結合やホストーゲスト相互作用、配位結合など可逆的な相互作用を利用した「化学的方法」が用いられており、切れてもつながる自己修復が可能になってきました。

★地球上の石油資源は残り約50年分の石油資源しか残されていないと試算されており、石油資源の枯渇問題は極めて深刻であります。今後、石油資源への依存から脱却して、バイオマスを有効活用して機能性材料を創り出すバイオマスリファイナリーの技術開発が急務であります。

★カチオンとアニオンのみから構成され、室温で液体となる常温溶融塩であるイオン液体は、高いイオン伝導性、不揮発性、不燃性、熱・電気化学的安定性など、従来の分子性液体にない優れた性質を示し、二次電池・キャパシタ・センサー・アクチュエータなどの電気化学デバイスへの応用が期待されます。

■注目ポイント

★マイクロカプセルを用いた自己修復CFRPの設計・評価事例を中心に数値シミュレーションによる材料設計や力学特性・自己修復効果改善の取り組みを紹介！

★バイオマスを用いた自己修復材料の分子設計、自己修復材料を用いたフォトニック材料の作製方法について解説！

★イオン液体およびイオン液体を溶媒とするゲル(イオンゲル)の基礎物性・応用事例、さらにイオンゲルに自己修復性・リサイクル性などの機能を付与する試みに関して概説・紹介！

講座担当：牛田孝平

≪こちらの講座は、WEB上での開催のオンライン講座になります≫

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【プログラム】

1.    はじめに

2.    動的共有結合を導入したバイオマス自己修復材料の創製

3.    バイオマス自己修復材料のフォトニクスへの応用

4.    まとめと将来展望

【質疑応答】

【キーワード】

バイオマス、セルロース、自己修復、動的共有結合、コレステリック液晶、ブラッグ反射、フォトニック材料

【講演のポイント】

本講演では、石油資源をなるべく使わずに、バイオマスの自己修復材料の創製と応用に関する研究であり、近年、クローズアップされている石油資源の枯渇問題と海洋マイクロプラスチックごみ問題の両方に貢献できる可能性があります。

【習得できる知識】

バイオマスを用いた自己修復材料の分子設計、自己修復材料を用いたフォトニック材料の作製方法

【講演主旨】

■本セミナーの主題および状況（講師より）

★近年、材料の自己修復に対して多大な関心が寄せられています。これはプラスチックス、セラミックス、ガラス、コンクリートなど、一度傷がついたらもとに戻らない、と考えられていた材料がもとに戻れば、材料の寿命が延び、環境への負担が軽減されるだけでなく、安全・安心につながるからであります。特にポリマー材料の自己修復に関しては、最近、多くの方法が考案され、実現されてきました。ポリマーを用いた自己修復に関しては水素結合やホストーゲスト相互作用、配位結合など可逆的な相互作用を利用した「化学的方法」が用いられており、切れてもつながる自己修復が可能になってきました。

★地球上の石油資源は残り約50年分の石油資源しか残されていないと試算されており、石油資源の枯渇問題は極めて深刻であります。今後、石油資源への依存から脱却して、バイオマスを有効活用して機能性材料を創り出すバイオマスリファイナリーの技術開発が急務であります。

★カチオンとアニオンのみから構成され、室温で液体となる常温溶融塩であるイオン液体は、高いイオン伝導性、不揮発性、不燃性、熱・電気化学的安定性など、従来の分子性液体にない優れた性質を示し、二次電池・キャパシタ・センサー・アクチュエータなどの電気化学デバイスへの応用が期待されます。

■注目ポイント

★マイクロカプセルを用いた自己修復CFRPの設計・評価事例を中心に数値シミュレーションによる材料設計や力学特性・自己修復効果改善の取り組みを紹介！

★バイオマスを用いた自己修復材料の分子設計、自己修復材料を用いたフォトニック材料の作製方法について解説！

★イオン液体およびイオン液体を溶媒とするゲル(イオンゲル)の基礎物性・応用事例、さらにイオンゲルに自己修復性・リサイクル性などの機能を付与する試みに関して概説・紹介！

講座担当：牛田孝平

≪こちらの講座は、WEB上での開催のオンライン講座になります≫

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【プログラム】

1.イオン液体とは
    1.1 イオン液体の性質
    1.2 イオン液体の分類
    1.3 イオン液体の応用

 2.イオン液体と高分子の複合化によるソフトマテリアル創製
    2.1 イオン液体中の高分子
    2.2 イオンゲル
    2.3 イオンゲルの高機能化

 3.自己修復性イオンゲル
    3.1 化学的アプローチを利用した自己修復性イオンゲル
    3.2 物理的アプローチを利用した自己修復性イオンゲル
    3.3 今後の展望

 4.まとめ

    【質疑応答】

【キーワード】

イオン液体、イオンゲル、イオノゲル、高分子ゲル、自己修復、高強度、フレキシブル、ウェアラブル

【講演のポイント】

イオン液体およびイオン液体を溶媒とするゲル(イオンゲル)の基礎物性・応用事例に関して概説する。さらに、イオンゲルに自己修復性・リサイクル性などの機能を付与する試みに関して紹介する。

【習得できる知識】

イオン液体およびイオン液体と高分子からなるゲル材料(イオンゲル/イオノゲル)に関する基礎知識、自己修復高分子ゲルに関する最近の研究動向