最近、清华大学の吉岩チームの研究者である何恩键や梁欢らが、『Nature』誌に「Robust liquid crystal semi-interpenetrating polymer network with superior energy-dissipation performance」と題する論文を掲載した。この論文では、结晶性线形液晶ポリマー（c-LCP）と交联液晶ネットワークからなる液晶半互相贯ポリマーネットワーク（LC-semi-IPN）が紹介され、その材料は机械性能とエネルギー散逸性能において優れた表现をしており、潜在的な実用価値を有していることが明らかにされた。

https://www.nature.com/articles/s41467-024-54233-x

    本論文では、CHEMFISHが提供するアクリレート型液晶モノマー（RM82およびRM257）が重要な原料として紹介されている。RM82は、结晶性を有する线形液晶ポリマー（c-LCP）の合成に用いられ、RM257は、メインチェーン型液晶ネットワーク（LCN）基材の制造に使用されている。この2つのモノマーの選択は、LC-semi-IPNの優れた性能を実现する上で极めて重要である。合理的な設計と制造により、LC-semi-IPNは单一の液晶ネットワークに比べて、機械性能とエネルギー散逸性能が大幅に向上している。本論文では、CHEMFISHの製品が高性能液晶ポリマーの合成において重要な役割を果たしていることが强调され、これらの製品は新たなエネルギー散逸材料の开発をサポートする重要な基盤を提供している。

背景知識

    液晶ネットワーク（LCN）は、メソジェンユニットの再配向に基づく独特的エネルギー散逸メカニズムにより、優れたエネルギー散逸材料として研究者の極大な関心を引き起こしている。

しかし、高ヤング率、良好なエネルギー散逸効率、広い有効なダンピング温度範囲をエネルギー散逸型LCNに统合することは、依然として大きな課題とされている。

研究方法

    吉岩チームは、结晶性液晶ポリマー（c-LCP）からなる坚牢なエネルギー散逸型液晶半互相贯ポリマーネットワーク（LC-semi-IPN）の制造戦略を提案した。

合理的な設計と制造により、LC-semi-IPNは单一の液晶ネットワークに比べて、機械性能とエネルギー散逸性能が大幅に向上している。

実験结果

    机械性能向上：c-LCPの结晶特性により、LC-semi-IPNのヤング率が大幅に向上し、单一ネットワークに比べて約1800%も高い。

    エネルギー散逸効率向上：c-LCPポリマー鎖の運動とLCNとの摩擦により、LC-semi-IPNのエネルギー散逸効率が約200%向上した。

    有効なダンピング温度範囲拡大：LC-semi-IPNの有効ダンピング温度は130°Cに达し、現在までの報告におけるLCNで最も広い範囲を示している。

    本研究は、新たなエネルギー散逸材料の开発をサポートし、これらの材料は自動车、航空宇宙、电子デバイス、安全装备などの分野で幅広い応用の可能性を持っています。。LC-semi-IPNの優れた性能と潜在的な応用は、エネルギー散逸分野におけるその巨大なポテンシャルを示している。弊社が提供するRM82とRM257の2つの材料は、本研究において重要な役割を果たした。