Synthesis of Hollow Asymmetirical Silica Dumbbells with a Movable Inner Core and Their Orientation Control

• Project/Area Number: 22651053
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Microdevices/Nanodevices
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: NAGAO Daisuke 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (50374963)
• Project Period (FY): 2010 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥2,960,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2011: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2010: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
• Keywords: 中空粒子 / ダンベル粒子 / 電場 / コア-シェル / 複合粒子 / 増粘剤 / 熱処理 / 溶媒抽出 / ブラウン運動

Research Abstract

Hollow asymmetirical silica dumbbells with a movable inner core were prepared as a model to show the control over the position of inner cores by external fields. The movability of inner cores were shown by observations in which silica spheres confined in spherical silica shell could be randomly moved by Brownian motion. These results suggest that the hollow asymmetirical dumbbells have a potential to be used as switching materials with an external field.

Research Products

• [Journal Article] Direct Observation of Micron-Sized Silica Rattles to Demonstrate Movability of Inner Spheres in the Silica Compartment Suspended in Aqueous Media (2012)
  • Author(s): Ayako Okada, Daisuke Nagao, Haruyuki Ishii, Mikio Konno
  • Journal Title: Soft Matter Volume: 8 Issue: 12 Pages: 3442-3445
  • DOI: 10.1039/c2sm06946f
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Preparation of Asymmetrically Nanoparticle-Supported, Monodisperse Composite Dumbbells by Protruding a Smooth Polymer Bulge from Rugged Spheres (2011)
  • Author(s): Daisuke Nagao, Kanako Goto, Haruyuki Ishii, Mikio Konno
  • Journal Title: Langmuir Volume: 27 Pages: 13303-13307
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electrolyte-Added One-Pot Synthesis for Producing Monodisperse, Micrometer-Sized Silica Particles up to 7 μm (2010)
  • Author(s): Hiroyuki Nakabayashi, Akira Yamada, Masahiro Noba, Yoshio Kobayashi, Mikio Konno, Daisuke Nagao
  • Journal Title: Langmuir Volume: 26 Pages: 7512-7515
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of Hollow Asymmetrical Silica Dumbbells with a Movable Inner Core (2010)
  • Author(s): Daisuke Nagao, Carlos M. van Kats, Kentaro Hayasaka, Maki Sugimoto, Mikio Konno, Arnout Imhof, Alfons van Blaaderen
  • Journal Title: Langmuir Volume: 26 Pages: 5208-5212
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Repetitive Heterocoagulation of Oppositely Charged Particles for Enhancement of Magnetic Nanoparticle Loading into Monodisperse Silica Particles (2010)
  • Author(s): Hideki Matsumoto, Daisuke Nagao, Mikio Konno
  • Journal Title: Langmuir Volume: 26 Pages: 4207-4211
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Soap-free synthesis of highly monodisperse magnetic polymer particles with amphoteric initiator (2010)
  • Author(s): Noriko Yamauchi, Daisuke Nagao, Mikio Konno
  • Journal Title: Colloid & Polymer Science Volume: 288 Pages: 55-61
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of Hollow Asymmetric Silica Dumbbells with a Movable Inner Core (2010)
  • Author(s): D.Nagao, C.M.van Kats, K.Hayasaka, M.Sugimoto, M.Konno, A.Imhof, A.van Blaaderen
  • Journal Title: Langmuir Volume: 26(7) Pages: 5208-5212
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Repetitive Heterocoagulation of Oppositely Charged Particles for Enhancement of Magnetic Nanoparticle Loading into Monodisperse Silica Particles (2010)
  • Author(s): H.Matsumoto, D.Nagao, M.Konno
  • Journal Title: Langmuir Volume: 26(6) Pages: 4207-4211
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 高次構造制御したビルディングブロックの調製と外場による配列構造形成 (2012)
  • Author(s): 長尾大輔, 西眞理子, 岡田絢子, 石井治之, 今野幹男
  • Organizer: 化学工学会第77年会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2012-03-16
• [Presentation] 高次構造制御したビルディングブロックの調製と外場による配列構造形成 (2012)
  • Author(s): 長尾大輔, 西眞理子, 岡田絢子, 石井治之, 今野幹男
  • Organizer: 化学工学会第77年会
  • Place of Presentation: 工学院大学
  • Year and Date: 2012-03-16
• [Presentation] 粒子組成と形態を操る液相微粒子合成 (2011)
  • Author(s): 長尾大輔
  • Organizer: 第2回CE福島地区セミナー(化学工学会福島化学工学懇話会)
  • Place of Presentation: 福島
  • Year and Date: 2011-12-22
• [Presentation] 粒子組成と形態を操る液相微粒子合成 (2011)
  • Author(s): 長尾大輔
  • Organizer: 第2回CE福島地区セミナー(化学工学会福島化学工学懇話会)
  • Place of Presentation: いわき市(招待講演)
  • Year and Date: 2011-12-22
• [Presentation] 分散異形複合粒子の合成と電場配向集積 (2011)
  • Author(s): 杉本真貴, 石井治之, 長尾大輔, 今野幹男
  • Organizer: 第60回高分子討論会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2011-09-30
• [Presentation] 単分散異形複合粒子の合成と電場配向集積 (2011)
  • Author(s): 杉本真貴, 石井治之, 長尾大輔, 今野幹男
  • Organizer: 第60回高分子討論会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2011-09-30
• [Presentation] 内部構造多様化のためのジングルベル型シリカ粒子合成と内包球の液中挙動観察 (2011)
  • Author(s): 岡田絢子, 石井治之, 長尾大輔, 今野幹男
  • Organizer: 第63回コロイドおよび界面化学討論会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2011-09-08
• [Presentation] 内部構造多様化のためのジングルベル型シリカ粒子合成と内包球の液中挙動観察 (2011)
  • Author(s): 岡田絢子, 石井治之, 長尾大輔, 今野幹男
  • Organizer: 第63回コロイドおよび界面化学討論会
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2011-09-08
• [Presentation] 無機コア-有機シェル粒子からの異方的ポリマー成長によるロッド型複合粒子の合成 (2011)
  • Author(s): 西眞理子, 石井治之, 長尾大輔, 今野幹男
  • Organizer: 第63回コロイドおよび界面化学討論会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2011-09-07
• [Presentation] 無機コア-有機シェル粒子からの異方的ポリマー成長によるロッド型複合粒子の合成 (2011)
  • Author(s): 西眞理子, 石井治之, 長尾大輔, 今野幹男
  • Organizer: 第63回コロイドおよび界面化学討論会
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2011-09-07
• [Presentation] 単分散異形複合粒子の合成と外場配向集積法の検討 (2011)
  • Author(s): 杉本真貴, 石井治之, 長尾大輔, 今野幹男
  • Organizer: 化学工学会第76年会
  • Place of Presentation: 東京都
  • Year and Date: 2011-03-22
• [Presentation] 単分散異形複合粒子の合成と外場配向集積法の検討 (2011)
  • Author(s): 杉本真貴、石井治之、長尾大輔、今野幹男
  • Organizer: 化学工学会第76年会
  • Place of Presentation: 東京農工大学
  • Year and Date: 2011-03-22
• [Presentation] ソープフリー乳化重合による有機-無機複合粒子の構造異方化に関する検討 (2010)
  • Author(s): 後藤加菜子, 石井治之, 長尾大輔, 今野幹男
  • Organizer: 第16回高分子ミクロスフェア討論会
  • Place of Presentation: 福井県
  • Year and Date: 2010-11-10
• [Presentation] ソープフリー乳化重合による無機ナノ粒子局所接合型複合粒子の合成 (2010)
  • Author(s): 柴田信孝, 石井治之, 長尾大輔, 今野幹男
  • Organizer: 第16回高分子ミクロスフェア討論会
  • Place of Presentation: 福井県
  • Year and Date: 2010-11-10
• [Presentation] ロッド型有機無機複合粒子の合成について (2010)
  • Author(s): 西眞理子, 石井治之, 長尾大輔, 今野幹男
  • Organizer: 第16回高分子ミクロスフェア討論会
  • Place of Presentation: 福井県
  • Year and Date: 2010-11-10
• [Presentation] クリーンプロセスによる機能性複合粒子の合成と形態制御 (2010)
  • Author(s): 長尾大輔
  • Organizer: 平成22年度化学系学協会東北大会
  • Place of Presentation: 岩手大学
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] 異方性ビルディングブロックの調製と電場による配向集積 (2010)
  • Author(s): 杉本真貴, 石井治之, 長尾大輔, 今野幹男
  • Organizer: 化学工学会第42回秋季大会
  • Place of Presentation: 京都府
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] 異方性ビルディングブロックの調製と電場による配向集積 (2010)
  • Author(s): 杉本真貴、石井治之、長尾大輔、今野幹男
  • Organizer: 化学工学会第42回秋季大会
  • Place of Presentation: 同志社大学
  • Year and Date: 2010-09-08
• [Remarks]
  • URL: http://www.che.tohoku.ac.jp/~mickey/
• [Remarks]
  • URL: http://www.che.tohoku.ac.jp/~mickey
• [Remarks]
  • URL: http://www.che.tohoku.ac.jp/~mickey/