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Dynamic control of ultra-fast micro surface relief formation realized by photoresponsive dewetting

Research Project

Project/Area Number 19K05595
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 35020:Polymer materials-related
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

Ubukata Takashi  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00344028)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 須丸 公雄  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (40344436)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords表面レリーフ / 光物質移動 / アントラセン / 光二量化 / 脱濡れ / 微細加工
Outline of Research at the Start

溶解度の差に基づく微細加工方法であるフォトリソグラフィ法とは異なり、光に応答した物質移動に基づく光パターニング方法は、動的に制御可能な光学デバイスへの応用が期待される。しかし、着色性・応答速度に難があった。研究代表者らは、光照射によって高分子量化する光分子量変換分子の薄膜を用いて、無色材料の移動に基づく光パターニングを初めて報告、本研究では、基板表面も光二量化残基で修飾することで、基板との化学結合をも誘起する系を構築、未露光部の脱濡れによる高速光誘起物質移動を検討する。新しい原理に基づくこの手法により、これまでにない応用技術への展開が可能になる。

Outline of Final Research Achievements

The objective of this project was to construct an unprecedented surface relief formation system based on high-speed mass transfer by spatially controlling the phenomenon of dewetting, in which a thin film is detached from the substrate surface. We have developed photoconnective surface substrates and molecular weight conversion materials, and by using these materials, we have achieved ultra-fast micro surface relief formation using dewetting.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

薄膜の脱濡れ現象は、ミクロな構造形成を阻む不安定要因であり、産業界において忌嫌われる現象であった。しかし、本研究成果により、脱濡れ現象を制御する方法論が提示され、これを積極的に活用することで、物質移動に伴う光誘起表面レリーフ形成の高速化が達成されることが示された。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2022 2020 2019 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Book (2 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Unconventional Approaches to Light-Promoted Dynamic Surface Morphing on Polymer Films2022

    • Author(s)
      Zhang Dongyu、Liu Danqing、Ubukata Takashi、Seki Takahiro
    • Journal Title

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      Volume: 95 Issue: 1 Pages: 138-162

    • DOI

      10.1246/bcsj.20210348

    • NAID

      130008159283

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] UV-Vis Higher-Order Derivative Spectra Disclose the Involvement of Two Processes in the Solid-State 4+4 Photocycloaddition of an Amorphous Bisanthracene2022

    • Author(s)
      Ichimura Kunihiro、Sonoda Taishi、Ubukata Takashi
    • Journal Title

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      Volume: - Issue: 6 Pages: 935-941

    • DOI

      10.1246/bcsj.20220082

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photoformation of Surface Relief in Diacetylene Thin Films2019

    • Author(s)
      IWAMOTO Youta、UBUKATA Takashi
    • Journal Title

      KOBUNSHI RONBUNSHU

      Volume: 76 Issue: 4 Pages: 356-361

    • DOI

      10.1295/koron.2019-0019

    • NAID

      130007683528

    • ISSN
      0386-2186, 1881-5685
    • Year and Date
      2019-07-25
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Influence of the connecting functional group of bisanthracene on photoinduced surface relief2022

    • Author(s)
      Yuya Miyoshi, Shu Aoki, Kota Marumoto, Taishi Sonoda, Takashi Ubukata
    • Organizer
      RadTech Asia 2022
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 表面修飾基板上のビスアントラセン薄膜における脱濡れを利用した表面レリーフ形成2020

    • Author(s)
      青木 脩・丸本康太・中川哲也・生方 俊
    • Organizer
      第69回高分子討論会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 有機フォトクロミック化合物- 光誘起表面レリーフ形成材料への展開2020

    • Author(s)
      生方 俊
    • Organizer
      20-2 フォトニクスポリマー研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 光反応誘起物質移動によるマイクロレリーフ形成2020

    • Author(s)
      生方 俊
    • Organizer
      高分子表面研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ビナフチル骨格を持つビスアントラセン化合物群の光反応性及びキラルドーパント特性2020

    • Author(s)
      小林真緒・横倉梨乃・中川哲也・生方 俊
    • Organizer
      第15回ナノテク交流シンポ
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ビナフチル骨格により架橋したビススチリルピレンの光反応2020

    • Author(s)
      伊藤 洸・中川哲也・生方 俊
    • Organizer
      日本化学会 第100春季年会(2020)
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  • [Presentation] ビスアントラセンを用いた表面レリーフの光形成2019

    • Author(s)
      嶋田勇生・丸本康太・横倉梨乃・中川哲也・生方 俊
    • Organizer
      第2回神奈川地区講演会
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  • [Presentation] ビスアントラセンを用いた表面レリーフの光形成2019

    • Author(s)
      嶋田勇生・丸本康太・横倉梨乃・中川哲也・生方 俊
    • Organizer
      第68回高分子討論会
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  • [Presentation] ビスアントラセン薄膜の表面レリーフ光形成2019

    • Author(s)
      嶋田勇生・丸本康太・横倉梨乃・中川哲也・生方 俊
    • Organizer
      第9回CSJ化学フェスタ2019
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  • [Presentation] スチリルピレン誘導体の光反応2019

    • Author(s)
      大村翔馬・中川哲也・生方 俊
    • Organizer
      第9回CSJ化学フェスタ2019
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  • [Book] 有機スペクトル解析入門2022

    • Author(s)
      横山 泰、石原  晋次、生方 俊、川村 出
    • Total Pages
      194
    • Publisher
      東京化学同人
    • ISBN
      9784807909735
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  • [Book] 光機能性有機・高分子材料における新たな息吹2019

    • Author(s)
      市村國宏
    • Total Pages
      333
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781314143
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 研究者総覧

    • URL

      https://er-web.ynu.ac.jp/html/UBUKATA_Takashi/ja.html

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  • [Remarks] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/ubukata-takashi

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  • [Remarks] 生方研究室

    • URL

      http://www.ubukata-lab.ynu.ac.jp/index.html

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      https://er-web.ynu.ac.jp/html/UBUKATA_Takashi/ja.html

    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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