人体内の疎性結合組織の自己修復プロセスおよびその分岐構造に着想を得て、典型的な分岐構造を持つブラシ状ポリマーを設計・合成した。このフィルムは特別な価電子結合に依存せず、室温で知的かつ効果的な自己修復プロセスを実現できる。まず、2-カルボニルブロモ基を含むアクリレート機能性モノマーを基に、可逆的加法開裂型連鎖移動重合により高分子イニシエーターを合成し、原子移動ラジカル重合と組み合わせて、主鎖の一側にメチル基、もう一側にポリアクリル酸エチル/ブチルエステル側鎖が接枝された2種類のブラシ状ポリマーを調製した。この2種類のブラシ状ポリマーフィルムの自己修復挙動を室温および酸性、中性、アルカリ性条件下で調査し、これらのブラシ状ポリマーフィルムが優れた自己修復機能、耐酸・耐アルカリ性の安定性および弾性特性を有することを証明した。最後に、コンピュータシミュレーションを用いてブラシ状ポリマーの生体模倣自己修復メカニズムを探り、主に側鎖間のファンデルワールス相互作用と鎖の絡み合いによるものであることを明らかにした。本研究は、従来の自己修復材料が特殊な価電子結合に依存することなく、高分子のトポロジー構造とファンデルワールス力のみによって室温で高効率な自己修復プロセスを実現し、構造が単純な自己修復知能性高分子材料の設計に新しい発想を提供する。

ブラシ状ポリマー;ファンデルワールス相互作用;自己修復;生体模倣構造;鎖絡み合い