大塚研究室

About关于研究室

重组化学键，让材料更智能。

大塚研究室利用基于新思路和新概念的高分子反应，研究功能性高分子的设计与新材料的开发。
以高分子为起始原料来重组化学键的“高分子反应”，与合成方法的研究相比，是学术发展一直较为滞后的领域。
该研究室将可断裂、可重新连接的动态共价键引入高分子骨架，使高分子的形态和性质在聚合之后仍可改变。
由此诞生了可自行修复损伤的自修复材料，以及受力后颜色或荧光会发生变化的材料。

Research研究课题

致力于基于动态共价键化学的高分子反应，以及力响应型机械功能高分子的设计。从共价键的断裂、重新结合与交换这一简单的机理出发，研究范围从分子层面扩展到材料层面。

※示意图

自由改变高分子的形态↗

将通过自由基发生重组的动态共价键引入高分子骨架，使分子量、末端、组成，以及直链、星形、环状等形态都能通过化学键的重组加以改变。已确认该反应不仅能在有机溶剂中进行，在水体系、无溶剂条件下以及无机材料表面也能进行。

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制造过去无法制得的高分子↗

该研究室注意到，碳-碳双键在烯烃复分解催化剂的作用下可表现为动态共价键。通过重组聚合方式完全不同的高分子之间的主链，简便地合成了由聚酯和聚丁二烯构成的共聚物。

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能自行修复损伤的高分子↗

将无需外部刺激即可发生键重组的DABBF骨架引入交联高分子后，材料可在室温、大气环境中实现自修复。只需将切断的断面贴合放置，力学性能即可恢复到原来的95%以上；而在加热下发生重组的BiTEMPS骨架还可实现重新成型。

※示意图

受力变色的高分子↗

DABBF在受力时会断裂生成自由基，并呈现蓝色。引入该骨架的聚氨酯薄膜在拉伸时会着色，表现出力致变色性，在室温下放置后会恢复原来的颜色。如果使用能发出荧光的TASN衍生物，还能观察到高分子结晶时所受到的微小作用力。

Voices学长学姐的评价

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