ゲルの不均一性

2011.3.29; 最終更新日：2014.9.18

ゲルにはさまざまな不均一性があります。それらを分類しました。

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高分子ゲルには架橋点があります。この架橋点によってゲルを構成する高分子鎖は互いの相対的な位置を変えることが出来なくなります。難しい言葉で言うと「トポロジー的に凍結」されてしまいます。このため、高分子ゲルには様々な不均一性が現れてきます。まず、空間不均一性といって、架橋点の不均一分布、それにともなう高分子網目の不均一空間分布が現れます。２つめはトポロジー的不均一性であり、図にあるようにループ、ぶら下がり鎖、ほどけない絡み合いなどがあります。３つめは結合不均一性といって、つながり方の大小、すなわち大きなクラスターや小さなクラスターが存在することによる不均一性があります。４つめは運動性不均一性といって、架橋点の近くかどうかで局所的な運動性に不均一性があることを示します。これらの不均一性は、それぞれ独立に異なる実験手法によって研究されています。空間不均一性は異常散乱（小角側での散乱強度の立ち上がり）、トポロジー的不均一性は弾性率や膨潤度実験から、結合不均一性は動的光散乱から、運動性不均一性はスペックル解析などから研究されています。

M. Shibayama, Macromol. Phys. Chem., 1998, 199,1.