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Directional Photo-Excited Electronic Energy Transfer in the Super Lattice Formed by the Segregation of Colloidal Nano-Particle Mixture

Research Project

Project/Area Number 16K05911
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Polymer/Textile materials
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

Tsuchida Akira  岐阜大学, 工学部, 教授 (60183076)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsコロイド微粒子混合系 / 偏析 / 超規則構造 / 光エネルギー移動 / 乾燥散逸構造 / 自己組織化 / コロイド結晶 / 合金結晶 / コロイド微粒子 / 混合系
Outline of Final Research Achievements

Super-lattice, higher-order drying dissipative structures have been fabricated in a self-organizing way, using segregation of colloidal aqueous suspension mixtures. This structure enables the directional photo-excited electronic energy transfer. By the optimization of drying parameters of colloidal suspension, from nano- to micrometer in particle size, such as dispersion volume fraction, particle number ratio, particle diameter ratio, particle shape, drying temperature, substrate surface form, it is possible to control the degree of segregation at will. This causes the designed concentration gradient of co-existing aqueous fluorescent dyes in the system, and the directional photo-excited electronic energy transfer is attained by .is concentration gradient.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

自然界における光合成では、クロロフィルの光合成中心における方向性の有る巧みな光エネルギー移動により、効率の良い光エネルギー捕集システムが構築されている。これを真似た光エネルギー移動系が累積膜などで実現されているが、そのスケールはナノからミクロンオーダーである。本研究ではそのスケールをセンチメートル単位にまで拡大し、方向性の有る光エネルギー移動を可能とした。本研究結果の更なる応用で、高効率な太陽光エネルギー発電などの実現が可能となる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Phase diagram of colloidal crystals of poly(methyl methacrylate) spheres in the exhaustively deionized dispersion2018

    • Author(s)
      Okubo Tsuneo、Kimura Hiroshi、Tsuchida Akira
    • Journal Title

      Colloid and Polymer Science

      Volume: 297 Issue: 1 Pages: 115-124

    • DOI

      10.1007/s00396-018-4449-x

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  • [Journal Article] Suppression of the coffee-ring effect in a hectorite aqueous dispersion2017

    • Author(s)
      Kimura Hiroshi、Tsuchida Akira、Kurosaka Keiichi
    • Journal Title

      Powder Technology

      Volume: 317 Pages: 83-88

    • DOI

      10.1016/j.powtec.2017.04.038

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  • [Journal Article] Dish-Like Drying Patterns of the Water-Soluble Gelatin Sheet Wetted Byan Aqueous Droplet.2016

    • Author(s)
      Akira Tsuchida and Tsuneo Okubo
    • Journal Title

      Colloids Surf., B: Biointerfaces

      Volume: 140 Pages: 481-488

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2016.01.023

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      山形大米沢キャンパス
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      Akira TSUCHIDA
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      9th International Conference on Fiber and Polymer Biotechnology
    • Place of Presentation
      大阪成蹊短期大学
    • Year and Date
      2016-09-07
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      伊達基貴・木村 浩・土田 亮・大久保恒夫
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    • Year and Date
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      第46回繊維学会夏季セミナー
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      福井
    • Year and Date
      2016-07-19
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      可児友志・木村 浩・土田 亮・黒坂恵一
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      第46回繊維学会夏季セミナー
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      福井
    • Year and Date
      2016-07-19
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    • Author(s)
      若尾俊輔・土田 亮・木村 浩・大久保恒夫
    • Organizer
      平成28年度繊維学会年次大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京)
    • Year and Date
      2016-06-08
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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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