高分子の形状を紫外線照射で自在に操作―有機溶媒を使わずに物性変えられる物質を開発：東京大学/高エネルギー加速器研究機構ほか
(2018年11月30日発表)
東京大学と高エネルギー加速器研究機構（KEK）の研究グループは11月30日、高分子の形状を紫外線（UV）で自在に操作する方法を考案し、この方法を用いて、液体状態を維持したまま流動性が著しく変化する物質を開発したと発表した。有機溶媒を必要とせずに物性を変えられる、環境に優しい技術という。
開発したのは、潤滑油や粘接着材、生体医療材料などに広く用いられているシリコーン材料のポリジメチルシロキサン（PDMS）を原材料とした高分子。UVを照射すると分子鎖中の光応答性部位が切断され、UVの照射をやめると再生する仕掛けをPDMSに組み込んだ。
この仕掛け付きPDMSは、UV照射により光応答性部位が次々に切断されて、高い反応性の末端を持つ最小単位の直鎖状PDMSになり、照射をやめると、反応性末端が別のPDMSの末端と反応して分子鎖が長くなる鎖延長反応と、同一のPDMSの末端同士が反応して輪を作る環化反応が起こる。
最終的には反応性末端はすべて消費されて様々なサイズの環状PDMSが生成する。
研究グループは、UVを当てて高分子のトポロジカルな形状をリセットするこの操作方式を「T・レックス」と名付けている。光を当てるだけで溶媒を用いることなく高分子の形状を変えられるT・レックスの考案は世界で初めてという。
研究グループはさらに、環状PDMSにUVを照射して直鎖状PDMSへとT・レックスを施すと、液体状態を維持したまま流動性が著しく低下することを確認した。この物質に対するT・レックスは、UVを当てるだけで狙ったタイミングで狙った箇所のみの流動性を変化させられるだけではなく、有機溶媒を必要としないことから環境に優しい側面があるとしている。
今後T・レックスを応用した潤滑油、グリース、粘接着剤など様々な材料開発が期待されるという。
