多様な光物性を自在に光パターニング可能な革新的相反光機能材料の創製
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20J23105
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 35020:Polymer materials-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
ラッセル 豪マーティン 東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 光重合 / 光造形 / 光分解 / 白金アセチリド錯体 / 光硬化型接着剤 / 高分子材料 / ネットワーク材料 / 光剥離 / クマリン / 超分子 / ロタキサン / 蛍光発光 / 量子収率 / 溶媒極性 / 溶媒効果 / 輻射速度定数 / 高分子ゲル / 光加工 / 光安定性 / 形状変化 / ゲル-ゾル転移 / ヤング率 / 刺激応答性 |
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| Outline of Research at the Start |
光照射によって特異な反応性・物性を示す光機能性材料の性質は、光による微細加工で精密に制御し、高次の機能を与えることが望ましい。しかし、光機能性材料の性質は、光の吸収によって変質する光加工性材料の性質とは相反しており、光安定性が求められる。このため上述した材料の光加工は困難であるという問題がある。
そこで本研究では、白金アセチリド錯体の光安定性と、特定条件下における光反応性を利用することで、新規機能性材料の合成と、その光機能性・光加工性の開拓を目指す。数ある光機能性の中でも、光パターニングと両立することで新しい機能性の付与や材料加工性の拡張ができる光機能性を用い、高次の機能をもつ材料を創製する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
光重合技術は、ポリマーの形成を伴う固化現象に基づき、光接着や光造形に利用される技術である。加えて、光分解技術も材料の光照射部分に対して液化などといった性質変化を起こす光造形技術として知られている。両技術は共に材料の性質を光で微細に制御する技術として有用であるものの、単一の材料において両技術を組み合わせることは困難とされてきた。すなわち、光重合のみが可能な材料や光分解のみが可能な材料は広く知られてきた一方で、両反応を単一の材料で実現可能な材料はこれまでに開発されていない。これは一般に、光重合と光分解が競合することによって、ポリマーの形成が困難となるためである。仮に両反応を競合させることなく所望のタイミングで開始できれば、光接着と光解離を単一材料で制御することが可能となり、ポリマー材料の使用用途を拡大することにつながる。そこで本研究ではこのような新材料を実現させるため、光に安定である一方、酸と光によって分解可能な白金アセチリド型架橋剤に着目した。この白金アセチリド型架橋剤は光に安定であるため、光照射中であっても分解が起きることなく、重合反応のみを進行させることができ、弾性率の増加や接着などの物性変化をもたらす。一方、光重合後においては酸の添加により、白金アセチリド型架橋剤は光分解可能となる。このため、形成されたポリマー網目構造は酸と光により分解され、弾性率の低下や接着箇所の剥離が可能となる。このように、本研究では白金アセチリド型架橋剤を活用したことによって、光重合性と光分解性を両立する高分子材料を開発した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(7 results)
