| Project/Area Number |
22K14668
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 33010:Structural organic chemistry and physical organic chemistry-related
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| Research Institution | Rikkyo University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | フォトクロミズム / ジアリールエテン / 有機結晶 / 光セルフヒーリング / 機械刺激 / 光セルフヒーリング効果 / 構造相転移 / 形状記憶効果 / 逆フォトクロミズム / マルテンサイト変態 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は、これまで、熱によってのみコントロールされてきたマルテンサイト変態
を、光照射のみで室温でコントロール可能な光応答性分子結晶を創出し、形状記憶機能へと
展開する事である。また本研究では特に、置換基の立体的機能化に着目し、積極的に構造相転移を誘起しうる置換基 (長鎖アルキル基、分子間相互を示す置換基等)を導入しマルテンサイト変態と光応答性分子の分子構造との関係性を明らかにすると共に、マルテンサイト相に対して、力学的刺激や蒸気暴露による構造相転移を組み合わせた、多刺激応答性形状記憶効果に挑戦する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this research project, we focused on the creation of photoreactive molecular crystal showing shape memory effect and super elasticity.
We carried out the designing of molecules, synthesis, and crystallization to construct the functional crystal showing such functions, but we could not find such functional crystals. However, we found that the crystal showing elastically and plastically bending, in addition, its flexibility is switched by UV and visible light irradiation between flexible and brittle. These results provide new insights into molecular shape and crystal flexibility and are an important foothold toward building new functions for photofunctional organic crystal materials.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本課題の研究成果では、分子の形と結晶中での分子の配置や、それらと結晶の柔軟性に関する知見を得ることが出来た。また、光による結晶の柔軟性の可逆的なスイッチング現象を新たに見出し、そのメカニズムを解析すると、紫外光によって亀裂が入り脆性化、可視光によって亀裂が回復し柔軟性を取り戻していることが分かった。これらの成果は、次世代の機能性材料開発の足がかりとなり、持続可能な材料としての応用が期待される。
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