ORCID
研究分野
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ナノテク・材料 / ナノ構造物理
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ナノテク・材料 / 高分子材料
論文
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Deformation Behavior of Microparticle-Based Polymer Films Visualized by AFM Equipped with a Stretching Device
Yuichiro Nishizawa, Masataka Uchida, Natsuki Watanabe, Feng-Yueh Chan, Christian Ganser, Takeshi Kawasaki, Yuma Sasaki, Daisuke Suzuki, Takayuki Uchihashi
ACS Applied Materials & Interfaces 2024年10月
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Nanoscale Structures of Tough Microparticle-Based Films Investigated by Synchrotron X-Ray Scattering and All-Atom Molecular-Dynamics Simulation
Keita Namba, Yuma Sasaki, Yuto Kawamura, Shotaro Yoshida, Yoshiki Hieda, Kazushi Fujimoto, Natsuki Watanabe, Yuichiro Nishizawa, Takayuki Uchihashi, Daisuke Suzuki, Takuma Kureha
Langmuir 2024年10月
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Structural Evolution of Microgels During Precipitation Polymerization Revealed by Light Scattering and Electrophoresis
Yuji Sato, Ryuji Namioka, Yuichiro Nishizawa, Daisuke Suzuki
Macromolecular Reaction Engineering 2024年10月
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Yuma Sasaki, Yuichiro Nishizawa, Natsuki Watanabe, Takayuki Uchihashi, Daisuke Suzuki
Macromolecular Rapid Communications 2024年9月
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Application of high-speed atomic force microscopy in visualizing the dynamics of synthetic polymers
Takayuki Uchihashi, Yuichiro Nishizawa
Japanese Journal of Applied Physics 2024年4月
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Phase separation-induced glass transition under critical miscible conditions
Mayu Watanabe, Dong Shi, Ryuji Kiyama, Kagari Maruyama, Yuichiro Nishizawa, Takayuki Uchihashi, Jian Ping Gong, Takayuki Nonoyama
Materials Advances 2024年
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Nanoparticle-Based Tough Polymers with Crack-Propagation Resistance
Yuma Sasaki, Yuichiro Nishizawa, Takumi Watanabe, Takuma Kureha, Kazuya Uenishi, Kazuko Nakazono, Toshikazu Takata, Daisuke Suzuki
Langmuir 39 ( 26 ) 9262 - 9272 2023年6月
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Closed-loop recycling of microparticle-based polymers
Takumi Watanabe, Haruka Minato, Yuma Sasaki, Seina Hiroshige, Hayato Suzuki, Nahomi Matsuki, Koki Sano, Takeshi Wakiya, Yuichiro Nishizawa, Takayuki Uchihashi, Takuma Kureha, Mitsuhiro Shibayama, Toshikazu Takata, Daisuke Suzuki
Green Chemistry 2023年
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Single microgel degradation governed by heterogeneous nanostructures
Yuichiro Nishizawa, Hiroki Yokoi, Takayuki Uchihashi, Daisuke Suzuki
Soft Matter 19 ( 27 ) 5068 - 5075 2023年
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The compression of deformed microgels at an air/water interface
Takahisa Kawamoto, Kohei Yanagi, Yuichiro Nishizawa, Haruka Minato, Daisuke Suzuki
Chemical Communications 2023年
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Clarification of Surface Deswelling of Thermoresponsive Microgels by Electrophoresis
Yuichiro Nishizawa, Takumi Inui, Ryuji Namioka, Takayuki Uchihashi, Takumi Watanabe, Daisuke Suzuki
Langmuir 2022年12月
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Controlling the shell structure of hard core/hydrogel shell microspheres 査読
Yuichiro Nishizawa, Kenshiro Honda, Matthias Karg, Daisuke Suzuki
Colloid and Polymer Science 300 ( 4 ) 333 - 340 2022年4月
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Durable gelfoams stabilized by compressible nanocomposite microgels
Yuichiro Nishizawa, Takumi Watanabe, Tetsuya Noguchi, Masaya Takizawa, Chihong Song, Kazuyoshi Murata, Haruka Minato, Daisuke Suzuki
Chemical Communications 2022年
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Nanostructures, Thermoresponsiveness, and Assembly Mechanism of Hydrogel Microspheres during Aqueous Free-Radical Precipitation Polymerization
Yuichiro Nishizawa, Haruka Minato, Takumi Inui, Takayuki Uchihashi, Daisuke Suzuki
Langmuir 37 ( 1 ) 151 - 159 2021年1月
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Nanostructure and thermoresponsiveness of poly(N-isopropyl methacrylamide)-based hydrogel microspheres prepared via aqueous free radical precipitation polymerization
Yuichiro Nishizawa, Haruka Minato, Takumi Inui, Ikuma Saito, Takuma Kureha, Mitsuhiro Shibayama, Takayuki Uchihashi, Daisuke Suzuki
RSC Advances 2021年
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Non-close-packed arrangement of soft elastomer microspheres on solid substrates
Yuma Sasaki, Seina Hiroshige, Masaya Takizawa, Yuichiro Nishizawa, Takayuki Uchihashi, Haruka Minato, Daisuke Suzuki
RSC Advances 2021年
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Temperature-dependent relationship between the structure and mechanical strength of volatile organic compound-free latex films prepared from poly(butyl acrylate-co-methyl methacrylate) microspheres
Seina Hiroshige, Haruka Minato, Yuichiro Nishizawa, Yuma Sasaki, Takuma Kureha, Mitsuhiro Shibayama, Kazuya Uenishi, Toshikazu Takata, Daisuke Suzuki
Polymer Journal 53 ( 2 ) 345 - 353 2020年9月
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Hydrophobic Monomers Recognize Microenvironments in Hydrogel Microspheres during Free‐Radical‐Seeded Emulsion Polymerization
Takumi Watanabe, Yuichiro Nishizawa, Haruka Minato, Chihong Song, Kazuyoshi Murata, Daisuke Suzuki
Angewandte Chemie 132 ( 23 ) 8934 - 8938 2020年6月
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Hydrophobic Monomers Recognize Microenvironments in Hydrogel Microspheres during Free‐Radical‐Seeded Emulsion Polymerization
Takumi Watanabe, Yuichiro Nishizawa, Haruka Minato, Chihong Song, Kazuyoshi Murata, Daisuke Suzuki
Angewandte Chemie International Edition 59 ( 23 ) 8849 - 8853 2020年6月
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Thermoresponsive structural changes of single poly(N-isopropyl acrylamide) hydrogel microspheres under densely packed conditions on a solid substrate
Haruka Minato, Yuichiro Nishizawa, Takayuki Uchihashi, Daisuke Suzuki
Polymer Journal 52 ( 9 ) 1137 - 1141 2020年6月
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Titelbild: Hydrophobic Monomers Recognize Microenvironments in Hydrogel Microspheres during Free‐Radical‐Seeded Emulsion Polymerization (Angew. Chem. 23/2020)
Takumi Watanabe, Yuichiro Nishizawa, Haruka Minato, Chihong Song, Kazuyoshi Murata, Daisuke Suzuki
Angewandte Chemie 132 ( 23 ) 8809 - 8809 2020年6月
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Cover Picture: Hydrophobic Monomers Recognize Microenvironments in Hydrogel Microspheres during Free‐Radical‐Seeded Emulsion Polymerization (Angew. Chem. Int. Ed. 23/2020)
Takumi Watanabe, Yuichiro Nishizawa, Haruka Minato, Chihong Song, Kazuyoshi Murata, Daisuke Suzuki
Angewandte Chemie International Edition 59 ( 23 ) 8729 - 8729 2020年6月
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Non‐Thermoresponsive Decanano‐sized Domains in Thermoresponsive Hydrogel Microspheres Revealed by Temperature‐Controlled High‐Speed Atomic Force Microscopy
Yuichiro Nishizawa, Shusuke Matsui, Kenji Urayama, Takuma Kureha, Mitsuhiro Shibayama, Takayuki Uchihashi, Daisuke Suzuki
Angewandte Chemie International Edition 58 ( 26 ) 8809 - 8813 2019年6月
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Non‐Thermoresponsive Decanano‐sized Domains in Thermoresponsive Hydrogel Microspheres Revealed by Temperature‐Controlled High‐Speed Atomic Force Microscopy
Yuichiro Nishizawa, Shusuke Matsui, Kenji Urayama, Takuma Kureha, Mitsuhiro Shibayama, Takayuki Uchihashi, Daisuke Suzuki
Angewandte Chemie 131 ( 26 ) 8901 - 8905 2019年6月
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Monitoring Thermoresponsive Morphological Changes in Individual Hydrogel Microspheres
Shusuke Matsui, Yuichiro Nishizawa, Takayuki Uchihashi, Daisuke Suzuki
ACS Omega 3 ( 9 ) 10836 - 10842 2018年9月
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Controlled Separation and Release of Organoiodine Compounds Using Poly(2-methoxyethyl acrylate)-Analogue Microspheres
Takuma Kureha, Yuichiro Nishizawa, Daisuke Suzuki
ACS Omega 2 ( 11 ) 7686 - 7694 2017年11月
共同研究・競争的資金等の研究
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剪断流中における糖鎖高分子動態の解明に向けた流動制御高速AFMの開発
研究課題/領域番号：24K17723 2024年04月 - 2027年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究
西澤 佑一朗
配分額：4810000円 （ 直接経費：3700000円 、 間接経費：1110000円 ）
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高速原子間力顕微鏡による高分子膜のナノ構造／物性動態の解明
研究課題/領域番号：22KJ1545 2023年03月 - 2025年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費 特別研究員奨励費
西澤 佑一朗
配分額：2860000円 （ 直接経費：2200000円 、 間接経費：660000円 ）
本研究では、高速原子間力顕微鏡法（高速ＡＦＭ）技術を改良し、固体電解質膜に応力を印加しながら、ナノスケールにおける力学特性および電気伝導性の分布とその経時変化を計測することで、固体電解質膜が有するミクロ相分離構造と各種物性の相関関係を明らかにすることを目的としている。
本年度は、ポリエチレングリコール成分を含むブロック共重合体とイオン液体を用いて高分子電解質薄膜を調整し、高速ＡＦＭによりミクロ相分離構造を観察した。ポリエチレングリコールブロックとイオン液体の体積分率に応じて、ミクロ相分離構造が変化することを確認した。また、高速ＡＦＭで形状像を取得しながらＮ×Ｎの局所ポイントで力―距離曲線を計測できるプログラムのプロトタイプを用いて、ミクロ相分離構造に応じたナノスケールの力学特性の評価に着手した。特に、フォースカーブの取得時間や、カンチレバーのばね定数を精査し、硬い成分に対する測定条件の最適化を行った。
加えて、高分子電解質薄膜に応力を印加した状態でナノスケールの構造・物性を評価するために、他装置を複合化可能な探針走査型高速ＡＦＭに対して、応力ひずみ計測機構付き一軸伸長ユニットの複合化を試みた。探針走査型高速ＡＦＭに複合化できるように、専用の小型ロードセルを自作し、ホイートストンブリッジを用いてひずみを計測する機構を作成した。また、高速ＡＦＭ制御ソフトウェア内で、応力ひずみ曲線を取得するためのプログラム改良を行った。 -
高速原子間力顕微鏡による高分子膜のナノ構造／物性動態の解明
研究課題/領域番号：22J01415 2022年04月 - 2025年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費 特別研究員奨励費
西澤 佑一朗
配分額：4420000円 （ 直接経費：3400000円 、 間接経費：1020000円 ）
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ハイドロゲルのナノ構造／機能相関の解明と超高速刺激応答ゲルの創製
研究課題/領域番号：20J12727 2020年04月 - 2022年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費 特別研究員奨励費
西澤 佑一朗
配分額：1700000円 （ 直接経費：1700000円 ）
本研究課題の目的の一つである高速応答する微粒子集積化ゲルを作成する上で、単一ゲル微粒子のナノ構造の理解と設計が重要である。今年度は、（１）架橋剤の種類がゲル微粒子のナノ構造に与える影響、（２）単一ゲル微粒子の力学特性評価、（３）コアシェルゲル微粒子の設計について調査した。
（１）ゲル微粒子を単分散な微粒子が得られる水系沈殿重合法で合成すると、主モノマーと反応性比の違いにより、コアシェル型の不均一構造が形成される。今年度は、N-イソプロピルアクリルアミドと、反応性が高いN,N’-メチレンビスアクリルアミド、または更に反応性の高いジメタクリレートから成るゲル微粒子を合成し、高速原子間力顕微鏡（高速AFM）によってナノ構造を明確化した。その結果、どちらもコアシェル型の不均一構造を有するものの、ジメタクリレートで架橋したゲル微粒子の方がより顕著な不均一性を示すことが明らかとなった。
（２）高速AFM観察によりナノ構造を明確化したゲル微粒子の力学的な特徴を評価するために、高速AFMを用いたフォースカーブ計測を実施した。その結果、微粒子の内部には構造だけでなく力学的な不均一性も生じていることが明らかとなり、さらに架橋剤種によって局所の力学特性が異なることが明らかとなった。
（３）微粒子を集積化する上で、微粒子の表面構造を制御することが重要である。本年度は、シード沈殿重合法を用いて固体コアにゲルシェル層を付与する際の、モノマー・架橋剤濃度と得られるゲルシェル層の相関関係を調査した。その結果、ゲルシェル層とモノマー濃度の関係は、架橋密度によらず単一指数関数で説明できることを見いだした。更に、初年度に確立したFeed法をシード沈殿重合法へ応用することで、より厚いゲルシェル層の付与に成功した。