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新しいミクロンサイズ機能性高分子パターン

Research Project

Project/Area Number 11750769
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 高分子構造・物性(含繊維)
Research InstitutionChitose Institute of Science and Technology (2000)
Hokkaido University (1999)

Principal Investigator

KARTHAUS Olaf  千歳科学技術大学, 光科学部物質光科学科, 助教授 (80261353)

Project Period (FY) 1999 – 2000
Project Status Completed (Fiscal Year 2000)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2000: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 1999: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywordsdewetting / 液晶性ポリアセチレン / スメクチック / 基板の影響 / ディンプル形成 / キャスティング / ミクロ相分離 / ブロックコポリマー / 階層構造 / 原始間力顕微鏡
Research Abstract

液体による表面の「wetting」や「dewetting」に関する研究に大きな関心が寄せられている。最近、本申請者は「dewetting」による高い規則性を持つメゾスコピックサイズのドットの作製を成功した。すでに本申請者、液晶性アゾベンゼンポリマーを用いたドットパターンを作製した。ドット中の液晶性がドットサイズに大きく依存するメゾスコピックサイズ効果を見出した。
そこで本研究では、ラメラー構造を持つ液晶高分子におけるメゾスコピック効果を検討することとした。
研究結果:液晶性ポリアセチレンのキャストフィルムをアニーリングすることで、直径数百nm数百μm、高さ数十nm数μmのドットパターンが形成されることを我々は見出した。さらに、その冷却過程でドットの表面上に直径数μm、深さ数nmのくぼみがヘキサゴナルに配列した、ディンプル構造が形成された。ディンプル構造の一般性とそのメカニズム明らかにするため、次の三点検討した。
(1)エステル交換反応により液晶性ポリエステルを合成した。そのキャストフィルムを等方相までアニーリングし、冷却過程を光学顕微鏡でその場で観察した。ディンプル形成は出来た。
(2)ガラス、疎水化ガラス、親水化ガラス、マイカ、グラファイト、シリコンの各基板上にポリアセチレンのキャストフィルムを作製し、アニーリングした後、液晶相まで2℃/minで冷却した。ディンプル形成は出来た。その後、このサンプルを再び加熱する過程を光学顕微鏡観察した。
(3)ポリアセチレンの場合と同様にドットパターンが形成され、スメクチック相を示す温度でディンプル構造が観察された。AFM(原子間力顕微鏡)による観察から、どの基板上にもディンプル構造が形成され、ディンプルの直径と、ドットの高さが1:1であることがわかった。加熱時にも、スメクチック相においてディンプル構造が形成された。以上の結果から、ディンプル構造の一般性とその形成メカニズムについて報告する予定である。

Report

(2 results)
  • 2000 Annual Research Report
  • 1999 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All Other

All Publications (9 results)

  • [Publications] O.Karthaus: "Water-Assisted Formation of Micrometer-Size Honeycomb Patterns of Polymers"Langmuir. 16. 6071-6076 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] O.Karthaus: "Pattern Formation on Ploymer Films by Non-Linear Processes"Macromol.Sci.Symp. 160. 137-142 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] O.Karthaus: "Mesoscopic Surface Structures in Dewetted Films of Liquid Crystalline Polymers"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. 364-368. (2001)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] O.Karthaus: "Substrate Effect on the Surface Structures of Liquid Crystalline Polymers"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. (印刷中). (2001)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] O.Karthaus: "Formation of Ordered Mesoscopic Polymer Arrays by Dewetting"Chaos. 9. 308-314 (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] O.Karthaus: "Mesoscopic Patterns of Polythiophenes for Electronic Applications"Mol.Cryst.Liq.Cryst. 327. 253-256 (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] M.Shimomura: "Preparation of DNA-based Molecular Assemblies by Self-Organization. From Nanometer Scale to Mesoscopic Scale"Polymer Journal. 31. 1115-1120 (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] O.Karthaus: "Patterning of Functional Polymers by Mesoscopic Dewetting : Conductivity of Poly(3-hexylthiophene) Patterns"Materials Science & Engineering C. 8-9. 523-526 (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] O.Karthaus: "Mesoscopic 2-D Ordering of lnorganic/Organic Hybrid Materials"Materials Science & Engineering C. 10. 103-106 (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report

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Published: 1999-04-01   Modified: 2016-04-21  

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