抖阴旅行射

【本学研究者情报】

〇大学院工学研究科　航空宇宙工学専攻
助教　川越吉晃

【発表のポイント】

• エポキシ树脂^（注1）は半导体から航空机まで幅広く用いられる热硬化性树脂材料であり、组成选択によって多様な机能を発现することが可能です。
• その中でも高い力学特性と耐光性を有し、次世代LEDなどへの適用が期待できる非芳香族エポキシ树脂^（注2）に注目し、量子化学计算^（注3）、分子动力学シミュレーション^（注4）、力学试験^（注5）、齿线散乱法^（注6）と多角的な手法を连携し、その分子构造と材料特性の相関を明らかにしました。
• 本成果は、分子スケールの観点からの新规树脂设计の指针提案だけでなく、计算计测融合研究を社会へ还元するモデルケースになると期待されます。

【概要】

エポキシ树脂をはじめとした熱硬化性樹脂は、高い力学や耐熱性を示し、半導体封止材や航空機向け複合材料の母材樹脂など、幅広い産業分野で活用されています。熱硬化性樹脂はその主剤であるプレポリマーと硬化剤の選択によって様々な材料特性を発現する高分子合成が可能であり、各分野で求められる要件に合わせた材料設計が行われてきました。しかし、その根源たる分子構造と巨視的な材料特性の相関関係は十分には解明されていませんでした。

东北大学大学院工学研究科航空宇宙工学専攻の川越吉晃助教らのグループは、高い耐光性から次世代LEDなどへの適用が期待できる非芳香族エポキシ树脂に注目。同グループの開発した分子シミュレーション手法に加え、量子化学計算、力学试験、3GeV高輝度放射光施設NanoTerasu^（注7）を用いた齿线散乱など、数値计算と先端计测を连携することで分子构造と力学?光学特性の相関を明らかにしました。具体的には、プレポリマーの锁长が长いほどポリマーの耐热性と强度はやや下がるものの壊れにくく、短いほどボイドが连结して壊れやすいことなどがわかりました。计算计测融合による本成果は、高度な设计要求をみたす次世代材料开発の高速化や省コスト化に贡献すると期待されます。

本研究成果は、2024年8月27日、学術雑誌Physical Chemistry Chemical Physics（PCCP）に公開されました。

【用语解説】

注1. エポキシ树脂：高分子内に含まれるエポキシ基を開環させて架橋構造化させることで硬化する熱硬化性樹脂の総称で、産業的には接着剤?封止材に多用されています。架橋させる前のプレポリマーと硬化剤の組合せにより多様な物性を発現するエポキシ树脂が合成できます。

注2. 非芳香族エポキシ树脂：芳香環（ベンゼン環やナフタレンなど）を持たないエポキシ树脂。

注3. 量子化学計算：量子力学の理論を用いて分子の電子構造や化学反応の性質を予測?解析する手法です。

注4. 分子動力学シミュレーション：分子の挙動や相互作用をコンピュータを使用して数値計算すること、またその手法。

注5. 力学試験：主に引張試験などで材料の強度や剛性などの力学特性を評価する手法の総称です。

注6. X線散乱法：X線を用いて物質の内部構造を調べるための分析技術です。

注7. 3GeV高輝度放射光施設NanoTerasu：東北大学青葉山新キャンパス内にある国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（QST）と一般財団法人光科学イノベーションセンター（PhoSIC）を代表機関とする放射光施設です。太陽光の約10億倍の明るさを持つX線を生成して物質に照射し、様々な物質の内部構造を詳細に観察できます。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学大学院工学研究科
助教　川越 吉晃
TEL: 022-795-6981
Email: kawagoe*tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）

（报道に関すること）
东北大学大学院工学研究科情報広報室
担当　沼澤 みどり
TEL: 022-795-5898
Email: eng-pr*grp.tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）