龔 剣萍

ぐん ちぇんぴん
Jian Ping Gong
北海道大学大学院先端生命科学研究院
教授
計画 A03
A03-03 研究代表者

専門分野ソフトマター、高分子ゲル

ソフトフォトニッククリスタルの創製

キーワード
高分子構造・物性、ソフトクリスタル、構造色、生体模倣、刺激応答
関連する研究者
研究分担者: 黒川孝幸(北海道大学大学院先端生命科学研究院、教授)
研究分担者: 野々山貴行(北海道大学大学院先端生命科学研究院、特任准教授)

研究概要

高分子ハイドロゲルは、三次元網目構造に多量の水を保持し、物質透過性、刺激応答性、生体親和性、低摩擦性等ユニークな機能を有する優れた物質であり、生体材料や機能材料として高く期待されている。しかしながら、従来のゲルは秩序構造を持たず、その機能が限られている。本研究では、ソフトクリスタルの概念を含水ゲルに応用し、ゲルに周期構造や秩序構造を導入することで、その高機能化を図る。具体的には、せん断応力場を用いる分子配向法、生物の周期構造を写し取るバイオテンプレート法等の種々の手法を用いて数十から百ナノメートルスケールの超構造をハイドロゲル等のソフトマテリアルに導入し、高靭性と刺激応答性を付与する。指圧程度の低力学刺激及び僅かな環境刺激(温度、pH、溶媒との親和性等)に応答して構造色が多彩に変化するソフト&アクティブな高靱性フォトニックマテリアルの創製、次世代可視化センサー、新機構ディスプレイ及び一次元異方拡散によるzero-order長時間徐放DDS キャリア等への応用を目的とする。

フォトニック構造を有するハイドロゲル。高密度の脂質二分子膜層と低密度の水和高分子ネットワーク層が交互に積層し、フォトニック構造を形成する。微小な刺激により層間隔が変化し、構造色の変化を引き起こす。

代表的な研究業績

  • Decoupling Dual-Stimuli Responses in Patterned Lamellar Hydrogels as Photonic Sensors,
    Y. Yue, X. Li, T. Kurokawa, M. A. Haque, J. P. Gong., J. Mater. Chem. B, 4, 4104–4109 (2016).
  • Polymer Adsorbed Bilayer Membranes Form Self-Healing Hydrogels with Tunable Superstructure, X. F. Li, T. Kurokawa, R. Takahashi, M. A. Haque, Y. F. Yue, T. Nakajima, J. P. Gong. Macromolecules, 48, 2277–2282 (2015).
  • Quasi-unidirectional shrinkage of gels with well-oriented lipid bilayers upon uniaxial stretching, T. Nakajima, C. Durand, X. F. Li, M. A. Haque, T. Kurokawa, J. P. Gong. Soft Matter, 11, 237–240 (2015).
  • Mechano-actuated ultrafast full-colour switching in layered photonic hydrogels, Y. F. Yue, T. Kurokawa, M. A. Haque, T. Nakajima, T. Nonoyama, X. F. Li, I. Kajiwara, J. P. Gong. Nature Commun., 5, 1–8 (2014).
  • Lamellar Hydrogels with High Toughness and Ternary Tunable Photonic Stop-Band, Y. F. Yue, M. A. Haque, T. Kurokawa, T. Nakajima, J. P. Gong, Adv. Mater., 25, 3106–3110 (2013).

研究業績

種別

査読付発表論文

  1. "Flower-like Photonic Hydrogel with Superstructure Induced via Gradient Shear Field" Y. N. Ye, M. A. Haque, A. Inoue, Y. Katsuyama, *T. Kurokawa and *J. P. Gong, ACS Macro Lett., 10(6), 708-713, (2021).
  2. "Facile Tuning of Hydrogel Properties by Manipulating Cationic-Aromatic Monomer Sequences" H. Fan, Y. Cai and *J. P. Gong, Sci. China Chem., 64(9), 1560-1568 (2021).
  3. "Fast In Vivo Fixation of Double Network Hydrogel to Bone by Monetite Surface Hybridization" *T. Nonoyama, L. Wang, R. Kiyama, N. Kashimura, K. Yasuda, S. Tanaka, T. Kurokawa and J. P. Gong, J. Ceram. Soc. Jpn., 129(9), 584-589 (2021).
  4. "Isotope Microscopic Observation of Osteogenesis Process Forming Robust Bonding of Double Network Hydrogel to Bone" *T. Nonoyama, L. Wang, M. Tsuda, Y. Suzuki, R. Kiyama, K. Yasuda, S. Tanaka, K. Nagata, R. Fujita, N. Sakamoto, N. Kawasaki, H. Yurimoto, * J. P. Gong, Adv. Healthcare Mater., 10(3), 2001731 (2021). (Web 2020).
  5. "Molecular Mechanism of Abnormally Large Non-softening Deformation in a Tough Hydrogel" Y. N. Ye, K. Cui, W. Hong, X. Li, C. Yu, D. Hourdet, T. Nakajima, T. Kurokawa and * J. P. Gong, Proc. Natl Acad Sci. U.S.A., 118(14), e2014694118 (2021).
  6. "Structure and Unique Functions of Anisotropic Hydrogels Comprising Uniaxially Aligned Lamellar Bilayers" Y. Yue and J. P. Gong, Bull. Chem. Soc. Jpn. (BCSJ), 94(9), 2221-2234 (2021)(領域内共同研究 A01公募 楽)
  7. "Structure Frustration Enables Thermal History-Dependent Responsive Behavior in Self-Healing Hydrogels" C. Yu, *K. Cui, H. Guo, Y. N. Ye, X. Li and *J. P. Gong, Macromolecules, 54(21), 9927-9936 (2021).
  8. "Tough Double Network Hydrogel and Its Biomedical Applications" T. Nonoyama and J. P. Gong, Annu. Rev. Chem. Biomol. Eng., 12(1), 393-410 (2021).
  9. "Ultrahigh-Water-Content Photonic Hydrogels with Large Electro-optic Responses in Visible to Near-infrared Region" *Y. Yue, Y. Norikane and J. P. Gong, Adv. Opt. Mater., 9(9), 20022198 (2021).(領域内共同研究 A01公募 楽)
  10. “How Double Dynamics Affects Large Deformation and Fracture of Soft Materials” K. Cui and *J. P. Gong, J. Rheol., accepted (2022).
  11. "Flower-like Photonic Hydrogel with Superstructure Induced via Gradient Shear Field" Y. N. Ye, M. A. Haque, A. Inoue, Y. Katsuyama, *T. Kurokawa and *J. P. Gong, ACS Macro Lett., 10(6), 708-713, (2021).
  12. "Facile Tuning of Hydrogel Properties by Manipulating Cationic-Aromatic Monomer Sequences" H. Fan, Y. Cai and *J. P. Gong, Sci. China Chem., 64(9), 1560-1568 (2021).
  13. "Fast In Vivo Fixation of Double Network Hydrogel to Bone by Monetite Surface Hybridization" *T. Nonoyama, L. Wang, R. Kiyama, N. Kashimura, K. Yasuda, S. Tanaka, T. Kurokawa and J. P. Gong, J. Ceram. Soc. Jpn., 129(9), 584-589 (2021).
  14. "Isotope Microscopic Observation of Osteogenesis Process Forming Robust Bonding of Double Network Hydrogel to Bone" *T. Nonoyama, L. Wang, M. Tsuda, Y. Suzuki, R. Kiyama, K. Yasuda, S. Tanaka, K. Nagata, R. Fujita, N. Sakamoto, N. Kawasaki, H. Yurimoto, * J. P. Gong, Adv. Healthcare Mater., 10(3), 2001731 (2021). (Web 2020).
  15. "Molecular Mechanism of Abnormally Large Non-softening Deformation in a Tough Hydrogel" Y. N. Ye, K. Cui, W. Hong, X. Li, C. Yu, D. Hourdet, T. Nakajima, T. Kurokawa and * J. P. Gong, Proc. Natl Acad Sci. U.S.A., 118(14), e2014694118 (2021).
  16. "Structure and Unique Functions of Anisotropic Hydrogels Comprising Uniaxially Aligned Lamellar Bilayers" Y. Yue and J. P. Gong, Bull. Chem. Soc. Jpn. (BCSJ), 94(9), 2221-2234 (2021)
  17. "Structure Frustration Enables Thermal History-Dependent Responsive Behavior in Self-Healing Hydrogels" C. Yu, *K. Cui, H. Guo, Y. N. Ye, X. Li and *J. P. Gong, Macromolecules, 54(21), 9927-9936 (2021).
  18. "Tough Double Network Hydrogel and Its Biomedical Applications" T. Nonoyama and J. P. Gong, Annu. Rev. Chem. Biomol. Eng., 12(1), 393-410 (2021).
  19. "Ultrahigh-Water-Content Photonic Hydrogels with Large Electro-optic Responses in Visible to Near-infrared Region" *Y. Yue, Y. Norikane and J. P. Gong, Adv. Opt. Mater., 9(9), 20022198 (2021).
  20. "Ultrapurified Alginate Gel Containing Bone Marrow Aspirate Concentrate Enhances Cartilage and Bone Regeneration on Osteochondral Defects in a Rabbit Model" L. Xu, A. Urita, *T. Onodera, R. Hishimura, T. Nonoyama, M. Hamasaki, D. Liang, K. Houman, J. P. Gong, N. Iwasaki, Am. J. Sports Med., 49(8), 2199-2210 (2021).
  21. “How Double Dynamics Affects Large Deformation and Fracture of Soft Materials” K. Cui and *J. P. Gong, J. Rheol., accepted (2022).
  22. "Fabrication of Bioinspired Hydrogels: Challenges and Opportunities" H. Fan and J. P. Gong, Macromolecules, 2020, 53(8), 2769-2782.
  23. "Fiber-reinforced Viscoelastomers Show Extraordinary Crack Resistance that Exceeds Metals" W. Cui, D. R. King, Y. Huang, L. Chen, T. L. Sun, Y. Guo, Y. Saruwatari, C.-Y. Hui, T. Kurokawa and J. P. Gong, Advanced Materials, 2020, 32(31), 1907180
  24. "Hydrogels as Dynamic Memory with Forgetting Ability" C. Yu, H. Guo, K. Cui, X. Li, Y. N. Ye, T. Kurokawa and J. P. Gong, Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020, 117(32), 18962-18968
  25. "Hydrogels Toughened by Biominerals as Energy-Dissipative Sacrificial Bonds" K. Fukao, K. Tanaka, R. Kiyama, T. Nonoyama and J. P. Gong, Journal of Materials Chemistry B, 2020, 8(24), 5184-5188.
  26. "Lamellar Bilayer to Fibril Structure Transformation of Tough Photonic Hydrogel under Elongation" M. A. Haque, K. Cui, M. Ilyas, T. Kurokawa, A. Marcellan, A. Brulet, R. Takahashi, T. Nakajima and J. P. Gong Macromolecules, 2020, 53, 4711-4721.
  27. "Preparation of Tough Double- and Triple-Network Supermacroporous Hydrogels through Repeated Cryogelation" S. Sedlačík, T. Nonoyama, H. Guo, R. Kiyama, T. Nakajima, Y. Takeda, T. Kurokawa and J. P. Gong, Chemistry of Materials, 2020, 32(19), 8576-8586
  28. "Fabrication of Bioinspired Hydrogels: Challenges and Opportunities" H. Fan and J. P. Gong, Macromolecules, 2020, 53(8), 2769-2782.
  29. "Fiber-reinforced Viscoelastomers Show Extraordinary Crack Resistance that Exceeds Metals" W. Cui, D. R. King, Y. Huang, L. Chen, T. L. Sun, Y. Guo, Y. Saruwatari, C.-Y. Hui, T. Kurokawa and J. P. Gong, Advanced Materials, 2020, 32(31), 1907180
  30. "Hydrogels as Dynamic Memory with Forgetting Ability" C. Yu, H. Guo, K. Cui, X. Li, Y. N. Ye, T. Kurokawa and J. P. Gong, Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020, 117(32), 18962-18968
  31. "Hydrogels Toughened by Biominerals as Energy-Dissipative Sacrificial Bonds" K. Fukao, K. Tanaka, R. Kiyama, T. Nonoyama and J. P. Gong, Journal of Materials Chemistry B, 2020, 8, 5184-5188.
  32. "Lamellar Bilayer to Fibril Structure Transformation of Tough Photonic Hydrogel under Elongation" M. A. Haque, K. Cui, M. Ilyas, T. Kurokawa, A. Marcellan, A. Brulet, R. Takahashi, T. Nakajima and J. P. Gong Macromolecules, 2020, 53, 4711-4721.
  33. "Preparation of Tough Double- and Triple-Network Supermacroporous Hydrogels through Repeated Cryogelation" S. Sedlačík, T. Nonoyama, H. Guo, R. Kiyama, T. Nakajima, Y. Takeda, T. Kurokawa and J. P. Gong, Chemistry of Materials, 2020, 32(19), 8576-8586
  34. "Facile Synthesis of Novel Elastomers with Tunable Dynamics for Toughness, Self-healing and Adhesion" L. Chen, T. L. Sun, K. Cui, D. R. King, T. Kurokawa, Y. Saruwatari and J. P. Gong, Journal of Materials Chemistry A, 2019, 7(29),17334-17344.
  35. "Hydrophobic Hydrogels with Fruit-like Structure and Functions" H. Guo, T. Nakajima, D. Hourdet, A. Marcellan, C. Creton, W. Hong, T. Kurokawa and J. P. Gong, Advanced Materials, 2019, 31(25), 1900702.
  36. "Instant Thermal Switching from Soft Hydrogel to Rigid Plastics Inspired by Thermophile Proteins" T. Nonoyama, Y. W. Lee, K. Ota, K. Fujioka, W. Hong and J. P. Gong, Advanced Materials, 2020, 32(4), 1905878.
  37. "Internal Damage Evolution in Double-Network Hydrogels Studied by Microelectrode Technique" H. Guo, W. Hong, T. Kurokawa, T. Matsuda, Z. L. Wu, T. Nakajima, M. Takahata, T. Sun, P. Rao and J. P. Gong, Macromolecules, 2019, 52, 18, 7114-7122.
  38. "Non-Linear Rheological Study of Hydrogel Sliding Friction in Water and Concentrated Hyaluronan Solution" S. Hirayama, T. Kurokawa and J. P. Gong, Tribology International, 2020, 147, 106270.
  39. "Polyelectrolyte Complexation via Viscoelastic Phase Separation Results in Tough and Self-Recovering Porous Hydrogel" K. Murakawa, D. R. King, T. L. Sun, H. Guo, T. Kurokawa and J. P. Gong, Journal of Materials Chemistry B, 2019, 7(35), 5296-5305.
  40. "Superior Fracture Resistance of Fiber Reinforced Polyampholyte Hydrogels Achieved by Extraordinarily Large Energy-dissipative Process Zones" Y. Huang, D. R. King, W. Cui, T. L. Sun, H. Guo, T. Kurokawa, H. R. Brown, C.-Y. Hui and J. P. Gong, Journal of Materials Chemistry A, 2019, 7, 13431-13440.
  41. "Facile Synthesis of Novel Elastomers with Tunable Dynamics for Toughness, Self-healing and Adhesion" L. Chen, T. L. Sun, K. Cui, D. R. King, T. Kurokawa, Y. Saruwatari and J. P. Gong, Journal of Materials Chemistry A, 2019, 7(29),17334-17344.
  42. "Hydrophobic Hydrogels with Fruit-like Structure and Functions" H. Guo, T. Nakajima, D. Hourdet, A. Marcellan, C. Creton, W. Hong, T. Kurokawa and J. P. Gong, Advanced Materials, 2019, 31(25), 1900702.
  43. "Instant Thermal Switching from Soft Hydrogel to Rigid Plastics Inspired by Thermophile Proteins" T. Nonoyama, Y. W. Lee, K. Ota, K. Fujioka, W. Hong and J. P. Gong, Advanced Materials, 2020, 32(4), 1905878.
  44. "Internal Damage Evolution in Double-Network Hydrogels Studied by Microelectrode Technique" H. Guo, W. Hong, T. Kurokawa, T. Matsuda, Z. L. Wu, T. Nakajima, M. Takahata, T. Sun, P. Rao and J. P. Gong, Macromolecules, 2019, 52, 18, 7114-7122.
  45. "Non-Linear Rheological Study of Hydrogel Sliding Friction in Water and Concentrated Hyaluronan Solution" S. Hirayama, T. Kurokawa and J. P. Gong, Tribology International, 2020, 147, 106270.
  46. "Polyelectrolyte Complexation via Viscoelastic Phase Separation Results in Tough and Self-Recovering Porous Hydrogel" K. Murakawa, D. R. King, T. L. Sun, H. Guo, T. Kurokawa and J. P. Gong, Journal of Materials Chemistry B, 2019, 7(35), 5296-5305.
  47. "Superior Fracture Resistance of Fiber Reinforced Polyampholyte Hydrogels Achieved by Extraordinarily Large Energy-dissipative Process Zones" Y. Huang, D. R. King, W. Cui, T. L. Sun, H. Guo, T. Kurokawa, H. R. Brown, C.-Y. Hui and J. P. Gong, Journal of Materials Chemistry A, 2019, 7, 13431-13440.
  48. "Designing Responsive Photonic Crystal Patterns by Using Laser Engraving" Y. Yue, T. Kurokawa, ACS Applied Materials & Interfaces, 2019, 11(11), 10841-10847.
  49. "Shearing-induced contact pattern formation in hydrogels sliding in polymer solution" S. Yashma, S. Hirayama, T. Kurokawa, T. Salez, H. Takefuji, W. Hong, J. P. Gong, Soft Matter, 2019, 9, 1953-1959.
  50. "Designing Responsive Photonic Crystal Patterns by Using Laser Engraving" Y. Yue, T. Kurokawa, ACS Applied Materials & Interfaces, 2019, 11(11), 10841-10847.
  51. "Shearing-induced contact pattern formation in hydrogels sliding in polymer solution" S. Yashma, S. Hirayama, T. Kurokawa, T. Salez, H. Takefuji, W. Hong, J. P. Gong, Soft Matter, 2019, 9, 1953-1959.
  52. "Tough and Variable-Band-Gap Photonic Hydrogel Displaying Programmable Angle-Dependent Colors" M. Haque, K. Mito, T. Kurokawa, T. Nakajima, T. Nonoyama, M. Ilyas, J. Gong, ACS Omega, 2018, 3 (1), 55−62.
  53. "Water-Triggered Ductile−Brittle Transition of Anisotropic Lamellar Hydrogels and Effect of Confinement on Polymer Dynamics" M. Ilyas, M. Haque, Y. Yue, T. Kurokawa, T. Nakajima, T. Nonoyama, J. Gong, Macromolecules, 2017, 50 (20), 8169−8177.
  54. "Tough and Variable-Band-Gap Photonic Hydrogel Displaying Programmable Angle-Dependent Colors" M. Haque, K. Mito, T. Kurokawa, T. Nakajima, T. Nonoyama, M. Ilyas, J. Gong, ACS Omega, 2018, 3 (1), 55−62.
  55. "Water-Triggered Ductile−Brittle Transition of Anisotropic Lamellar Hydrogels and Effect of Confinement on Polymer Dynamics" M. Ilyas, M. Haque, Y. Yue, T. Kurokawa, T. Nakajima, T. Nonoyama, J. Gong, Macromolecules, 2017, 50 (20), 8169−8177.

国内学会発表

  1. 「強い相分離を利用した昇温過程におけるゴム-ガラス転移を示すソフトマテリアル」、野々山貴行(招待)、第70回高分子学会年次大会(オンライン開催、2021.5.27)
  2. 「ソフトフォトニッククリスタルゲルの創製」、龔剣萍(招待)、高分子学会精密ネットワークポリマー研究会講演会(オンライン開催、2021.6.21)
  3. 「逆のガラス転移を示すソフトマテリアル」、野々山貴行(招待)、接着界面科学研究会PartⅦ第8回例会 ~接着界面科学シンポジウム~(オンライン開催、2021.11.2)
  4. 「ダブルネットワーク原理による高靭性複合材料の設計と創製」、野々山貴行(招待)、高分子学会関東支部 茨城地区講演会(オンライン開催、2021.11.18)
  5. 「骨の犠牲結合に習う高分子ゲル材料の強靭化」、野々山貴行(招待)、セラミックス協会北海道地区セミナー(オンライン開催、2021.11.26)
  6. 「ハイドロゲル−バイオセラミックス複合材料系からみる骨の犠牲結合」、野々山貴行(招待)、樫村 尚宏、深尾 一城、田中 香月、木山 竜二、龔 剣萍、第43回日本バイオマテリアル学会大会(名古屋国際会議場、2021.11.30)
  7. 「Soft Matter Possessing Reverse Glass Transition with Elevating Temperature(昇温過程で逆のガラス転移を示すソフトマテリアル)」、T. Nonoyama(招待), D. Shi, H. Liao, Y. Inoue, T. L. Sun, J. P. Gong、第31回日本MRS年次大会(パシフィコ横浜、2021.12.13)
  8. 「生体無機-高分子ゲル融合体をモデル材料とした骨構造・形成機序の研究」、野々山貴行(招待)、セラミックス協会2022年年会(オンライン開催、2022.3.10~12、進歩賞受賞講演)
  9. 「犠牲結合原理の確立による多様な高靭性ソフトマテリアルの創出」、龔剣萍(招待)、日本化学会第102春季年会(オンライン開催、2022.3.24、化学会賞受賞講演)
  10. 「Dynamic hydrogels inspired from nature」、龔剣萍(招待)、第95回高分子若手研究会[関西](オンライン開催、2020.11.14)
  11. 「高靭性複合材料の設計と創製」、龔剣萍(招待)、第29回ポリマー材料フォーラム(オンライン開催、2020.11.26)
  12. 「高分子ゲルの摩擦」、黒川孝幸(招待)、第69回高分子学会年次大会、(福岡国際会議場、2020.5.27)
  13. 「ハイドロゲル表面摩擦のダイナミクス」、黒川孝幸(招待)、第10回 CSJ化学フェスタ(オンライン開催、2020.10.21)
  14. 「熱で1000倍硬くなるアクティブソフトマテリアル」、野々山貴行(招待)、繊維学会東海支部講演会(名古屋工業大学、2019.3.8)
  15. 「高分子ゲルの摩擦挙動に影響をおよぼす階層的要因」、黒川 孝幸(招待)、2019年度34th Summer University in Hokkaido&北海道高分子若手研究会(グランドホテル瑞苑、2019.8.23)
  16. 「Anisotropic Bilayer-hybrid Gels: Fabrication and Water Induced Rubbery-Glassy Transition」, Ilyas M, Haque MA, Yue Y, Kurokawa T, Nakajima T, Nonoyama T, Gong JP, 第67回高分子討論会, 北海道大学(札幌市), 2018年9月14日
  17. 「生物に学ぶ水中吸着の工夫」、黒川 孝幸(招待)、九州地区高分子若手研究会・夏の講演会(アルモニーサンク、2018.6.29.)
  18. 「Polyampholyte hydrogel with toughness and strong adhesion」、黒川 孝幸(招待)、理研セミナー(理化学研究所和光キャンパス、2018.7.12)
  19. 「高強度高分子ゲル開発指針の転換」、黒川 孝幸(招待)、18-1高分子学会講演会(東工大蔵前会館ロイアルブルーホール、2018.7.18)
  20. 「鋼鉄の5倍丈夫な繊維強化ハイドロゲル」、黒川 孝幸(招待)、"未来へのバイオ技術" 勉強会バイオ素材百花繚乱13(バイオインダストリー協会、2018.11.7)
  21. 「弾性率超転移を示す可逆的温度応答性ハイドロゲルの創製」, 野々山貴行, 李英祐, 太田玖美, 藤岡慶伍, 龔 剣萍, 第67回高分子討論会, 北海道大学(札幌市), 2018年9月14日
  22. 「ネットワーク形成制御によるゲル材料特性の自在制御」、黒川 孝幸(招待)、第30回アイオノマーシンポジウム in 千葉(三井・デュポンポリケミカル千葉工場、2017.11.24)
  23. 「Water Triggered Ductile-Brittle Transition of Anisotropic Lamellar Hydrogels」, Ilyas M, Haque MA, Yue Y, Kurokawa T, Nakajima T, Nonoyama T, Gong JP, 第66回高分子討論会, 愛媛大学(愛媛県松山市), 2017年9月22日
  24. 「多彩な構造色を有する二分子膜ゲルの構造精密制御と配向分析」, 井上あかね, Haque MA, 黒川孝幸, 中島祐, 野々山貴行, 龔 剣萍, 第66回高分子討論会, 愛媛大学(愛媛県松山市), 2017年9月22日

報道・アウトリーチ活動・特許・その他

  1. 特許名称 Temperature-Responsive Gel Having LCST With No Volume Phase Transition, And Production Method Therefor(体積相転移を示さないLCSTを有する温度応答ゲル及びその製造方法)、発明者:野々山貴行、龔 剣萍、李 永祐、太田 玖美、国際出願番号:2017JP045768(2017.12.20)、国際公開番号:WO 2018117165(2018.6.28)、特許番号:特許第6999942号(2021.12.27)
  2. "Hydrophobic Hydrogels with Fruit-like Structure and Functions" Adv. Mater.誌の12ヶ月間のTop 10% most downloaded papersに選ばれた。
  3. "Instant Thermal Switching from Soft Hydrogel to Rigid Plastics Inspired by Thermophile Proteins" Adv. Mater.誌の12ヶ月間のTop 10% most downloaded papersに選ばれた。
  4. "Instant Thermal Switching from Soft Hydrogel to Rigid Plastics Inspired by Thermophile Proteins" がAdv. Mater.誌第32巻第4号の裏表紙に選ばれた。
  5. "Hydrogels as Dynamic Memory with Forgetting Ability" Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.誌に掲載、EurekAlert!、New Atlas、The Science Times等web記事で多数報道され、またAltmetricにおいてトップ5%に入るなど、注目を集めている。
  6. "Fiber-reinforced Viscoelastomers Show Extraordinary Crack Resistance that Exceeds Metals" 注目の論文としてAdv. Mater.誌のオンライン特集号「Women in Materials Science」に選ばれた(2021.1.4)
  7. " Flower-like Photonic Hydrogel with Superstructure Induced via Gradient Shear Field" Macromolecuels誌のSupplementary Coverに選ばれた。
  8. "Structure and Unique Functions of Anisotropic Hydrogels Comprising Uniaxially Aligned Lamellar BilayerがBulletin of the Chemical Society of Japan誌第94巻第9号の裏表紙に選ばれた。
  9. "Fabrication of Bioinspired Hydrogels: Challenges and Opportunities(Macromolecules 2020, 53, 2769) が Highly Cited Papersに選ばれた。
  10. "Hydrogels Toughened by Biominerals as Energy-Dissipative Sacrificial Bonds"がJournal of Materials Chemistry B誌第8巻第24号の表紙に選ばれた。
  11. "Flower-like Photonic Hydrogel with Superstructure Induced via Modulated Shear Field"がACS Macro Letters誌第10巻第6号のSupplementary Coverに選ばれた。
  12. 札幌テレビ放送(STV)の「ブギウギ専務」でソフト&ウェットマター研究室の研究内容が紹介されました。北大で遊ぼう!!(1)“世界一強いゼリー”が登場!。(2021.5.16)
  13. 北大主催「女性研究者女子大学院生による研究やキャリア、大学生活に関する懇談会」が札幌啓成高校で開催され、座談会に参加(2021.11.26)
  14. 北海道大学理学部 ホームページコンテンツ「超領域対談 普遍性を見出し、新しい世界を描く」(2021.12.20)
  15. 「Bio-inspired hydrogel can rapidly switch to rigid plastic」、Chem Europe.com(2019.12.6)
  16. 「Bio-inspired hydrogel can rapidly switch to rigid plastic」、Phys.org(2019.12.4)
  17. 「Bio-inspired hydrogel can rapidly switch to rigid plastic」、Science Daily(2019.12.4)
  18. 「Bio-sinpired hydrogel can rapidly switch to rigid plastic」、EurekAlert! (2019.12.3)
  19. 「Chemistry in Pictures: Stretchy structural color」、c&en (2020.1.7)
  20. 「Heat-loving hydrogel hardens as temperature rises」、The Engineer (2019.12.6)
  21. 「Study Unveils Inexpensive Heat-responsive Hydrogel Ideal for Protective Clothing」、AZO Materials (2019.12.12)
  22. 「Thermophile-inspired gel gets 1,800 times harder when heated」、New Atlas(2019.12.5)
  23. 大阪市立科学館 サイエンスショー「やわらか物体だいへんしん」に出展(2020.3.5-5.31)※新型コロナウィルス感染症対策のため展示場は休止。種々のサンプル提供
  24. 北海道大学プレスリリース。「忘却能力を持つ動的記憶素子の構築~人間の脳の動的な記憶忘却挙動に触発されて~」(2020.7.28)、「Hydrogel mimics human brain with memorizing and forgetting ability」(2020.7.28)
  25. 北海道大学フェイスブック「ゲルに触れると見えてくる(1)~不必要なことを忘れていくゲル?~」(2020.9.21)
  26. 北海道大学フェイスブック「ゲルに触れると見えてくる(2)~科学者の発見術発想術~」(2020.9.22)
  27. 第29回ポリマー材料フォーラムの特別企画「研究室紹介ブース」に出展(2020.11.26-27)
  28. 「Bio-inspired hydrogel can rapidly switch to rigid plastic」Chem Europe.com(2019.12.6)
  29. 「Bio-inspired hydrogel can rapidly switch to rigid plastic」Phys.org(2019.12.4)
  30. 「Bio-inspired hydrogel can rapidly switch to rigid plastic」Science Daily(2019.12.4)
  31. 「Bio-sinpired hydrogel can rapidly switch to rigid plastic」EurekAlert! (2019.12.3)
  32. 「Chemistry in Pictures: Stretchy structural color」c&en (2020.1.7)
  33. 「Heat-loving hydrogel hardens as temperature rises」The Engineer (2019.12.6)
  34. 「Study Unveils Inexpensive Heat-responsive Hydrogel Ideal for Protective Clothing」AZO Materials (2019.12.12)
  35. 「Thermophile-inspired gel gets 1,800 times harder when heated」New Atlas(2019.12.5)
  36. 北海道大学祭 創成研究機構一般公開にて展示&体験コーナー「次世代の新素材ハイドロゲルって何!? ~触れることでわかる強さの仕組み~」(2019.6.8)
  37. 第61回北大祭公開講義「まるで生き物!?ソフト&ウェットな材料「ゲル」」(2019.6.9)
  38. World Conference of Science Journalists (WCSJ) 2019にゲルの動画と実物展示(2019.7.1-6)
  39. 北海道大学プレスリリース。「高温で瞬時に約 2,000 倍硬くなる高分子ゲルを開発」(2019.11.19)、「Bio-inspired hydrogel can rapidly switch to rigid plastic」(2019.12.4)
  40. 北海道大学理学部 ホームページコンテンツ「超領域対談 生命に学び,新たな物質を創る」(2019.4.25)
  41. 2019年度北大道新アカデミー講師 (2019.7.25)
  42. 「加熱で硬さ1800倍超 北大、可逆性高分子材を開発」が、日刊工業新聞で報道(2018.9.14)
  43. 「熱で瞬時に硬くなる布」が、日経産業新聞で報道(2018.11.16)
  44. 第67回高分子討論会の高分子学会広報委員会パブリシティ賞のプレスリリース(2018.8.29)
  45. イノベーションジャパン2018に出展(2018.8.30-31)
  46. 2018年度 進化する高分子材料 表面界面制御コース「高分子ゲルの摩擦と吸着」(2018.10.4)
  47. アステラス製薬社内研修会「機能性高分子ゲルの構造と特性」、(2018,11.21)
  48. 住友化学セミナー「犠牲結合による強靭化原理が拓く機能性ゲル」、(2018.12.4)
  49. 「熱で瞬時に硬くなる布」, 日経産業新聞, 2018年11月16日
  50. 「加熱で硬さ1800倍超 北大、可逆性高分子材を開発」, 日刊工業新聞, 2018年9月14日

国際学会発表

  1. " Fatigue fracture of self-healing polyampholyte hydrogels with hierarchical structure" J. P. Gong (Invited), ACS Spring 2021 National Meeting: Fundamentals of Polymer Mechanics Symposium (online, Apr. 7, 2021)
  2. "Bioinspired Soft Materials: Challenges and Opportunities " J. P. Gong (Invited), iCANX Talks (online, Mar. 25, 2022)
  3. "Double Network Hydrogels for Biological Applications" J. P. Gong (Invited), Biohydrogels 2021 (online, Apr. 23, 2021)
  4. "Dynamic Hydrogels" J. P. Gong (Invited), The 13th International Symposium on Polyelectrolytes (ISP2020) (online, Jun. 22, 2021)
  5. "Dynamic Hydrogels" T. Matusda, T. Nakajima, J. P. Gong (Invited), The 48th World Polymer Congress (IUPAC-MACRO2020+) (online, May 20, 2021)
  6. "Fatigue fracture of self-healing hydrogels with hierarchical structure" J. P. Gong (Invited), Pacifichem 2021: Macromolecular Symposium "Tough and Toughend Polymers" (online, Dec. 21, 2021)
  7. "Poly(cation-π) Hydrogels as Super Glues in Sea water" H. Fan, J. P. Gong (invited), The 13th International IUPAC Conference on Polymer-solvent Complexes and Intercalates (Polysolvat-13) (online, Nov. 11, 2021)
  8. "Rapid Thermal Switching from Hydrogel to Plastic" J. P. Gong (Invited), The 48th World Polymer Congress (IUPAC-MACRO2020+) (online, May 18, 2021)
  9. "Self-growing hydrogels learnt from muscle training" J. P. Gong (Invited), Pacifichem 2021: Materials Symposium "The Many Flavors of Mechanochemistry" (online, Dec. 20, 2021)
  10. "Self-growing of double network hydrogels by mechanical training" J. P. Gong (Invited), ACS Spring 2021 National Meeting: Macromolecular Chemistry at the Dawn of Its Second Century (online, Apr. 6, 2021)
  11. "Unique functions of anisotropic hydrogels intercalated by lamellar bilayer membranes" J. P. Gong (Invited), Duke Soft Matter Symposium on Polymer Networks (online, Oct. 5, 2021)
  12. "Yielding Criterion of Double Network Hydrogels" J. P. Gong (Invited), Polymer Physics & Polymer Spectroscopy Webinar (online, Dec. 16, 2021)
  13. “Hydrogels: Challenges and Opportunities,” J. P. Gong, ACS Macro Letters 10th Anniversary Webinar Series: Polymer Physics/Physical Chemistry (online, March 3, 2021)
  14. “Self-Growing and Strengthening of Double Network Hydrogels by Mechanical Training,” J. P. Gong (Invited), Extreme Mechanics Letter (EML) Webinar (online, Dec. 9, 2020)
  15. "Hydrogel Possessing Thermo Reversible Robustizing" T. Nonoyama, Y. W. Lee, K. Ota, K. Fujioka, J. P. Gong, 82nd Prague Meeting on Macromolecules - Polymer Networks and Gels 2018 and 24th Polymer Network Group Meeting (PNG2018) (Institute of Macromolecular Chemistry, Prague, Czech, Jun. 17-21, 2018)
  16. "Hydrogels with Multi-Cylindrical Lamellar Bilayers: Swelling-Induced Contraction and Anisotropic Molecular Diffusion" K. Mito, M. A. Haque, T. Kurokawa, J. P. Gong, The 2nd International Symposium for Advanced Gel Materials & Soft Matters (ISAGMSM) (Renaissance Guiyang Hotel, Guiyang, China, Aug. 20-22, 2017)
  17. "Self-Growing and Strengthening of Double Network Hydrogels by Mechanical Training" J. P. Gong (Invited), Extreme Mechanics Letter (EML) Webinar (online, Dec. 9, 2020)
  18. "Tough and Variable-Band-Gap Photonic Hydrogel Displaying Programmable Angle-Dependent Color" M. A. Haque, K. Mito, T. Kurokawa, T. Nakajima, J. P. Gong, Fourth Conference of Bangladesh Crystallographic Association (University of Dhaka, Dhaka, Bangladesh, Jan. 20, 2018)
  19. "Hydrogel Possessing Rubbery-to-Glassy Transition at Elevated Temperature" T. Nonoyama (Invited), Y. W. Lee, K. Ota, K. Fujioka, J. P. Gong, 中国化学会2019年全国高分子学術論文報告会, (Qujiang International Conference & Exhibition Center, Xi'an, China, Oct. 18-19, 2019
  20. "Quick & Reversible Thermo-Robustizing Hydrogels Exhibiting 1000 Times Modulus Jump" T. Nonoyama (Invited), International Symposium on Biopolymer Synthesis and Degradation (Hokkaido University, Sapporo, Japan, Jul. 29-30, 2019)
  21. "Robust Phase-Separation Induced Rubbery-to-Glassy Transition at Elevated Temperature" T. Nonoyama (Invited), Seminar at Shaanxi University of Science & Technology (Shaanxi University of Science & Technology, Xi'an, China, Oct. 20, 2019)
  22. “Activity Measurement of Polyelectrolyte in Hydrogels by Microelectrode Technique,” T. Kurokawa(Invited), International Congress on Pure & Applied Chemistry (ICPAC Yangon 2019) (Rose Garden Hotel, Yangon, Myanmar, Aug. 7, 2019)
  23. “Tough and Variable-Band-Gap Photonic Hydrogel Displaying Programmable Angle-Dependent Color”, Haque MA, Mito K, Kurokawa T, Nakajima T, Gong JP, Fourth Conference of Bangladesh Crystallographic Association, University of Dhaka, Dhaka, Bangladesh, January 20, 2018
  24. "Deformation of 1D photonic hydrogels with lipid bilayers" J. P. Gong (Invited), The 4th International Workshop on Soft Machines and Mechanics (Wyndham Grand Hotel, Xi’an City, Shaanxi Province, China, Jun. 15-16, 2018)
  25. "Hydrogel Possessing Thermo Reversible Robustizing" T. Nonoyama, Y. W. Lee, K. Ota, K. Fujioka, J. P. Gong, 82nd Prague Meeting on Macromolecules - Polymer Networks and Gels 2018 and 24th Polymer Network Group Meeting (PNG2018) (Institute of Macromolecular Chemistry, Prague, Czech, Jun. 17-21, 2018)
  26. "Hydrogels with Multi-Cylindrical Lamellar Bilayers: Swelling-Induced Contraction and Anisotropic Molecular Diffusion" K. Mito, M. A. Haque, T. Kurokawa, J. P. Gong, The 2nd International Symposium for Advanced Gel Materials & Soft Matters (ISAGMSM) (Renaissance Guiyang Hotel, Guiyang, China, Aug. 20-22, 2017)
  27. "Study on Contact Pattern Formation at Frictional Interface of Gel" S. Hirayama, S. Yashima, T. Kurokawa, J. P. Gong, The 13th International Symposium on Polymer Physics (PP'2018) (Xi'an International Conference Center, Xi'an, China, Jun. 11-15, 2018
  28. "Thermoresponsive Hydrogel Possessing Reversible Super Modulus Jumping" T. Nonoyama (Invited), Bangladesh Chemical Congress 2018 (Dhaka University, Dhaka, Bangladesh, Oct. 17-19, 2018
  29. "Tough and Variable-Band-Gap Photonic Hydrogel Displaying Programmable Angle-Dependent Color" M. A. Haque, K. Mito, T. Kurokawa, T. Nakajima, J. P. Gong, Fourth Conference of Bangladesh Crystallographic Association (University of Dhaka, Dhaka, Bangladesh, Jan. 20, 2018)
  30. “Deformation of 1D photonic hydrogels with lipid bilayers”, Gong JP, The 4th International Workshop on Soft Machines and Mechanics, Wyndham Grand Hotel, Xi’an City, Shaanxi Province, China, June 16, 2018
  31. “Effect of Anisotropic compliance on Adhesion in Water,” T. Kurokawa(Invited), First International Conference on 4D Materials and Systems (M01 Gel Symposium 2018) (Yamagata Nuniversity, Yonezawa, Yamagata, Aug. 26-30, 2018)
  32. “Effect of Inhomogeneous Compliance induced by Fiber Orientation in Polyampholyte Hydrogel on Adhesion in Water,” T. Kurokawa, INTERNATIONAL CONGRESS ON PURE & APPLIED CHEMISTRY (ICPAC) 2018 (Bayview Hotel Langkawi, Langkawi, Malaysia, October 30- Nov. 2, 2018)
  33. “Hydrogel Possessing Thermo Reversible Robustizing”, Nonoyama T, Lee YW, Ota, K, Fujioka K, Gong JP, 82nd Prague Meeting on Macromolecules - Polymer Networks and Gels 2018 and 24th Polymer Network Group Meeting (PNG2018), Institute of Macromolecular Chemistry, Prague, Czech, June 17-21, 2018
  34. “Study on Contact Pattern Formation at Frictional Interface of Gel”, Hirayama S, Yashima S, Kurokawa T, Gong JP, The 13th International Symposium on Polymer Physics (PP'2018), Xi’an International Conference Center, Xi’an, China, June 11-15, 2018
  35. "Hydrogels with Multi-Cylindrical Lamellar Bilayers: Swelling-Induced Contraction and Anisotropic Molecular Diffusion" T. Nakajima, K. Mito, A. M. Haque, T. Kurokawa, J. P. Gong, The 2nd International Symposium for Advanced Gel Materials & Soft Matters (ISAGMSM) (Guiyang, China, Aug. 20-22, 2017)

受賞

  1. 野々山貴行准教授が、第76回(2021年度)日本セラミックス協会 進歩賞を授賞(2021.11.26)
  2. 龔剣萍教授が、第74回日本化学会賞を受賞(2022.3.24)
  3. 野々山貴行特任助教の研究が第33回日本セラミックス協会秋季シンポジウムにおいて特定セッション若手優秀発表賞を受賞(2020.9.4)
  4. 龔剣萍教授が、平成31年度科学技術分野の文部科学大臣表彰 科学技術賞を受賞(2019.4.17)
  5. 野々山貴行特任助教が、高分子学会 2018年度高分子研究奨励賞(2019.5.30)
  6. 受賞タイトル:強靭ゲルの創成とその強靭化原理の解明に関する研究 文部科学省 科学技術分野の文部科学大臣表彰 科学技術賞 受賞者:龔 剣萍
  7. 受賞タイトル:高靱性ゲル・バイオセラミックスの複合と骨形成誘導に関する研究 高分子学会 高分子研究奨励賞 受賞者:野々山 貴行
  8. 野々山貴行特任助教が、高分子学会 2018年度高分子研究奨励賞(2019.5.30)。
  9. 野々山貴行特任助教らの研究が、第67回高分子討論会の高分子学会広報委員会パブリシティ賞に選ばれました(2018.8.29)
  10. 受賞タイトル:高温で瞬時に1000倍以上硬くなる温度応答性アクティブソフトマテリアル 第67回高分子討論会 パブリシティ賞 受賞者:野々山 貴行

関連ウェブサイト
連絡先
gong [at] sci.hokudai.ac.jp