Development of Electro-Active Liquid Crystal/Molecular Self-Assembled Nanofibers Composites

• Project/Area Number: 23245030
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Functional materials chemistry
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Kato Takashi 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70214377)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): YOSHIO Masafumi 東京大学, 大学院工学系研究科, 准教授 (60345098) ; NISHIMURA Tatsuya 東京大学, 大学院工学系研究科, 助教 (00436528)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000); Fiscal Year 2014: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2013: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2012: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
• Keywords: 構造・機能材料 / 液晶 / 自己組織化 / 超分子化学 / ナノ材料 / 電子・電気材料 / 分子集合体

Outline of Final Research Achievements

This research project focused on development of new charge-transporting liquid-crystalline physical gels. We successfully developed the following electro-active self-assembled materials: (1) electric field-alignable columnar liquid crystals using dipole-driven one-dimensional self-assembly of sulfonyl groups; (2) hole-transporting liquid-crystalline physical gels and mechanochromic materials based on X-shaped pyrene-oligothiophene conjugated columnar liquid crystals and their complexes with hydrogen-bonded self-assembled fibers; (3) amino acid-based hydrogen bonded self-assembled fibers containing magneto-active and redox-active stable organic radical moieties.

Research Products

• [Journal Article] Columnar Liquid-Crystalline Assemblies of X-Shaped Pyrene-Oligothiophene Conjugates: Photoconductivities and Mechanochromic Functions (2016)
  • Author(s): Kian Ping Gan, Masafumi Yoshio, Takashi Kato
  • Journal Title: Journal of Materials Chemistry C Volume: 18 Issue: 22 Pages: 1-8
  • DOI: 10.1039/c6tc00808a
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Self-Assembled Fibers Having Stable Organic Radical Moieties: Alignment and Magnetic Properties in Liquid Crystals (2016)
  • Author(s): Hiroki Eimura, Yoshikazu Umeta, Hiroko Tokoro, Masafumi Yoshio, Shin-ichi Ohkoshi, and Takashi Kato
  • Journal Title: Chemistry - A European Journal Volume: 22
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Bisphenylsulfone-Based Mmolecular Assemblies: polar Columnar Liquid Crystals Aligned in Electric Fields and Fibrous Aggregates in Organic Solvents (2013)
  • Author(s): Masafumi Yoshio, Reiku Konishi, Takeshi Sakamoto, and Takashi Kato
  • Journal Title: New J. Chem Volume: 37 Issue: 1 Pages: 143-147
  • DOI: 10.1039/c2nj40681k
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Supramolecular Functional Liquid-Crystalline Materials (2016)
  • Author(s): Takashi Kato
  • Organizer: MANA International Symposium 2016
  • Place of Presentation: Tsukuba International Congress Center EPOCHAL（茨城県つくば市）
  • Year and Date: 2016-03-09
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Development of Photofunctional Liquid Crystals Controlled by Assembled Structures by External Stimuli (2015)
  • Author(s): Takashi Kato
  • Organizer: Pacifichem 2015
  • Place of Presentation: Hawaii Convention Center, Hawaii, USA
  • Year and Date: 2015-12-20
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Development of Redox-Active Self-Assembled Nanofibers Having Organic Radical Moieties (2015)
  • Author(s): 山口大輔, 栄村弘希, 坂本健, 吉尾正史, 加藤隆史
  • Organizer: The 8th International Forum on Chemistry of Functional Organic Chemicals (IFOC-8)
  • Place of Presentation: 東京大学（東京都文京区）
  • Year and Date: 2015-11-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] レドックス特性を示す有機ラジカル低分子ゲル化剤の開発 (2015)
  • Author(s): 山口大輔, 栄村弘希, 坂本健, 吉尾正史, 加藤隆史
  • Organizer: 第5回 CSJ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都江戸川区）
  • Year and Date: 2015-10-14
• [Presentation] ニトロニルニトロキシド部位を有する自己組織性ナノファイバーの開発 (2015)
  • Author(s): 山口大輔, 栄村弘希, 坂本健, 吉尾正史, 加藤隆史
  • Organizer: 第64回 高分子討論会
  • Place of Presentation: 東北大学（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2015-09-16
• [Presentation] 重合性基を有するオリゴチオフェン誘導体を基盤とする電荷輸送性液晶フィルムの構築 (2015)
  • Author(s): 矢田貝 諒, 吉尾 正史, 加藤 隆史
  • Organizer: 第64回 高分子討論会
  • Place of Presentation: 東北大学（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2015-09-16
• [Presentation] Columnar Liquid-Crystalline Assemblies of X-shaped Pyrene-Oligothiophene Conjugates (2015)
  • Author(s): Kian Ping GAN, Masafumi YOSHIO, Takashi KATO
  • Organizer: 2015年日本液晶学会討論会
  • Place of Presentation: 東京工業大学（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2015-09-07
• [Presentation] 分子組織体・超分子体の機能発現のための分子技術 (2015)
  • Author(s): 加藤隆史
  • Organizer: 日本学術振興会 「分子系の複合電子機能第181委員会」第22回研究会
  • Place of Presentation: 大阪大学（大阪府豊中市）
  • Year and Date: 2015-07-08
  • Invited
• [Presentation] ソフトマテリアルの分子配列制御と機能化－液晶・ゲルを中心として (2015)
  • Author(s): 加藤隆史
  • Organizer: 高分子学会関東支部 第24回埼玉地区懇話会
  • Place of Presentation: 埼玉大学（埼玉県さいたま市）
  • Year and Date: 2015-07-08
  • Invited
• [Presentation] ニトロニルニトロキシド部位を有する低分子ゲル化剤の開発 (2015)
  • Author(s): 山口大輔, 栄村弘希, 坂本健, 吉尾正史, 加藤隆史
  • Organizer: 第9回 液晶化学研究会シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋大学（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2015-05-15
• [Presentation] Nanostructured Functional Liquid Crystals for Energy and Environment (2014)
  • Author(s): Takashi Kato
  • Organizer: 25th International Liquid Crystal Conference
  • Place of Presentation: Trinity College, Dublin, Ireland
  • Year and Date: 2014-07-04
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Redox Switchable Liquid Crystal Having Stable Organic Radical Moieties (2014)
  • Author(s): Hiroki Eimura, Masafumi Yoshio, Takashi Kato
  • Organizer: 25th International Liquid Crystal Conference
  • Place of Presentation: Trinity College, Dublin, Ireland
  • Year and Date: 2014-07-01
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] レドックス活性有機ラジカル液晶の開発 (2014)
  • Author(s): 栄村弘希, 吉尾正史, 加藤隆史
  • Organizer: 第63回 高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2014-05-28
• [Presentation] Nanostructured Liquid Crystals Exhibiting Photonic and Ionic Functions
  • Author(s): Takashi Kato
  • Organizer: 245th ACS National Meeting
  • Place of Presentation: Hilton Riverside (New Orleans, USA)
  • Invited
• [Presentation] Nanostructured Functional Liquid Crystalline Assemblies
  • Author(s): Takashi Kato
  • Organizer: Korea-Japan Joint Symposium: Frontier Molecular Assembly and Liquid Crystal Technology
  • Place of Presentation: Daejeon Convention Center(Daejeon, Korea)
  • Invited
• [Presentation] キラリティーを活用する液晶の構築
  • Author(s): 加藤隆史
  • Organizer: シンポジウム「モレキュラー, キラリティー2013」
  • Place of Presentation: 京都大学吉田キャンパス (京都府京都市)
  • Invited
• [Presentation] 液晶場におけるπ共役分子の異方的自己組織化
  • Author(s): 日當翔馬, 吉尾正史, 加藤隆史
  • Organizer: 第62回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 京都国際会館 (京都府京都市)
• [Presentation] ポリカテナール構造を有するカラムナー液晶性オリゴチオフェンの開発
  • Author(s): 前田遼介, 吉尾正史, 加藤隆史
  • Organizer: 第17回液晶化学研究会シンポジウム
  • Place of Presentation: 産業技術総合研究所 (茨城県つくば市)
• [Presentation] 自己組織化による分子を基礎とする機能材料の創製
  • Author(s): 加藤隆史
  • Organizer: 第25回万有札幌シンポジウム
  • Place of Presentation: 北海道大学 (北海道札幌市)
  • Invited
• [Presentation] 分子集合体の構造制御と機能化
  • Author(s): 加藤隆史
  • Organizer: 高分子講演会（東海）
  • Place of Presentation: 岐阜大学工学部（岐阜県岐阜市）
  • Invited
• [Presentation] 液晶の異方的構造の活用による機能材料構築
  • Author(s): 加藤隆史
  • Organizer: 第13回日本磁気科学会研究会 第2回界面磁気科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 首都大学東京南大沢キャンパス(東京都八王子市)
  • Invited
• [Presentation] 超分子入門
  • Author(s): 加藤隆史
  • Organizer: 2013年日本液晶学会サマースクール
  • Place of Presentation: むさしのグランドホテル (埼玉県上尾市)
  • Invited
• [Presentation] ナノ相分離構造を形成する電子機能性液晶の開発
  • Author(s): 前田遼介, 吉尾正史, 加藤隆史
  • Organizer: 2013年日本液晶学会討論会
  • Place of Presentation: 大阪大学大阪豊中キャンパス(大阪府豊中市)
  • Invited
• [Presentation] Nanostructured Functional Liquid-Crystalline Materials
  • Author(s): Takashi Kato
  • Organizer: Second International Conference on the Functional Research in Organic Synthesis and Materials
  • Place of Presentation: National Tsing-Hua University (Hsinchu, Taiwan)
  • Invited
• [Presentation] Nanostructured Functional Liquid-Crystalline Assemblies Exhibiting Ionic, Photonic, and Environmental Functions
  • Author(s): Takashi Kato
  • Organizer: International Symposium on Advanced Soft Materials
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル札幌 (北海道札幌市)
  • Invited
• [Presentation] π共役分子の異方的自己組織化による機能化
  • Author(s): 日當翔馬, 吉尾正史, 加藤隆史
  • Organizer: 第3回CSJ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船堀 (東京都江戸川区)
• [Presentation] π共役液晶の超分子構造制御と電子機能の開発
  • Author(s): 前田遼介, 吉尾正史, 加藤隆史
  • Organizer: 第3回CSJ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船堀 (東京都江戸川区)
• [Presentation] 液晶の超分子化と機能化
  • Author(s): 加藤隆史
  • Organizer: 高分子学会 2013年度若手社員のための高分子基礎講座
  • Place of Presentation: 横浜ゴム湘南セミナーハウス (神奈川県平塚市)
  • Invited
• [Presentation] Nanostructured Liquid- Crystalline Assemblies Exhibiting Photonic, Electronic, and Ionic Functions
  • Author(s): Takashi Kato
  • Organizer: Asian European Symposium on Organic Optoelectronics
  • Place of Presentation: Chinese Academy of Sciences (Beijing, China)
  • Invited
• [Presentation] Development of Functional Molecular Assemblies
  • Author(s): Takashi Kato
  • Organizer: Molecular Science and Synthesis of Functional Molecules for Next Generation
  • Place of Presentation: 広島大学東広島キャンパス (広島県東広島市)
  • Invited
• [Presentation] Nanostructured Functional Liquid Crystalline Materials
  • Author(s): Takashi Kato
  • Organizer: 2012 NJC Symposium: New Directions in Chemistry
  • Place of Presentation: The University of Hong Kong (Hong Kong, China)
  • Invited
• [Presentation] 分子技術による新機能材料創製
  • Author(s): 加藤隆史
  • Organizer: 産総研第3回ナノシステム研究部門研究交流会
  • Place of Presentation: 産業技術総合研究所つくばセンター(茨城県つくば市)
  • Invited
• [Presentation] 自己組織化ソフトナノマテリアルへのアプローチ
  • Author(s): 加藤隆史
  • Organizer: 関東高分子研究会2012春の講演会
  • Place of Presentation: 東京大学本郷キャンパス (東京都文京区)
  • Invited
• [Presentation] Nanostructured Ordered Molecular Assemblies Ionic, Photonic, and Electronic Functions
  • Author(s): Takashi Kato
  • Organizer: International Symposium on Organic Electronics 2012
  • Place of Presentation: 沖縄科学技術大学院大学 (沖縄県, 国頭郡)
  • Invited
• [Presentation] 分子技術による機能材料創製
  • Author(s): 加藤隆史
  • Organizer: 第2回CSJ化学フェスタ
  • Place of Presentation: 東京工業大学大岡山キャンパス (東京都目黒区)
  • Invited
• [Presentation] Anisotropic Alignment of Functional Self-Assembled Fibers in Smectic Liquid Crystals
  • Author(s): Hiroki Eimura, Masafumi Yoshio, Yoshiko Shoji, Rie Fujishiro, Takashi Kato
  • Organizer: 24th International Liquid Crystal Conference (ILCC 2012)
  • Place of Presentation: Rheingoldhalle (Mainz, Germany)
• [Presentation] Columnar Liquid-Crystalline Oliogothiophenes
  • Author(s): Ryosuke Maeda, Masafumi Yoshio, Zhen Zheng, Takuma Yasuda, Takashi Kato
  • Organizer: 24th International Liquid Crystal Conference (ILCC 2012)
  • Place of Presentation: Rheingoldhalle (Mainz, Germany)
• [Presentation] Nanostructured Functional Liquid Crystalline Materials
  • Author(s): Takashi Kato
  • Organizer: The 5th UT-UDS Joint Symposium on Frontiers of Chemical Science
  • Place of Presentation: 東京大学本郷キャンパス (東京都文京区)
  • Invited
• [Presentation] 液晶の超分子化と機能化
  • Author(s): 加藤隆史
  • Organizer: 高分子学会 2012年度若手社員のための高分子基礎講座
  • Place of Presentation: 横浜ゴム湘南セミナーハウス (神奈川県平塚市)
  • Invited
• [Presentation] 分子の自己組織化による光・イオン・電子機能材料の構築
  • Author(s): 加藤隆史
  • Organizer: 日本化学会低次元光機能材料研究会
  • Place of Presentation: 物質・材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点 (茨城県つくば市)
  • Invited
• [Presentation] Development of Functional Self-Assembled Materials
  • Author(s): 加藤隆史
  • Organizer: 学都岡山・化学系研究交流講演会
  • Place of Presentation: 岡山国際交流センター (岡山県岡山市)
  • Invited
• [Presentation] 液晶の自己組織化材料としての新しい展開
  • Author(s): 加藤隆史
  • Organizer: 第23回科学技術国際フォーラム
  • Place of Presentation: 東京大学本郷キャンパス (東京都文京区)
  • Invited
• [Presentation] Nanostructured Functional Liquid-Crystalline Materials
  • Author(s): Takashi Kato
  • Organizer: USA-Japan Seminar on Polymer Synthesis
  • Place of Presentation: Hyatt Santa Barbara (Santa Barbara, USA)
  • Invited
• [Presentation] Self-Assembled Fibers Bearing Organic Radical Moieties
  • Author(s): Hiroki Eimura, Masafumi Yoshio, Hiroko Tokoro, Yong Wu, Yuki Hirai, Yoshihide Tsunobuchi, Shin-ichi Ohkoshi, Takashi Kato
  • Organizer: The 9th SPSJ International Polymer Conference
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター (兵庫県神戸市)
• [Presentation] Nanostructured Liquid Crystals Formed by Supramolecular Assembly
  • Author(s): Takashi Kato
  • Organizer: The 1st Asian Conference on Liquid Crystals (ACLC2012)
  • Place of Presentation: 富士カーム (山梨県富士吉田市)
  • Invited
• [Presentation] 有機ラジカル部位を有する低分子ゲル化剤の自己組織化
  • Author(s): 栄村弘希, 吉尾正史, 所裕子, 大越慎一, 加藤隆史
  • Organizer: 日本化学会第93春季年会
  • Place of Presentation: 立命館大学草津キャンパス (滋賀県草津市)
• [Presentation] 自己組織化ソフトマテリアルの高機能化へのアプローチ
  • Author(s): 加藤隆史
  • Organizer: 日本ゴム協会第28回公開フォーラム
  • Place of Presentation: 東京工業大学大岡山キャンパス (東京都目黒区)
  • Invited
• [Presentation] 分子を集めて並べて働かせる：機能性分子組織体の構築
  • Author(s): 加藤隆史
  • Organizer: 日本薬学会第133年会
  • Place of Presentation: 日本薬学会第133年会
  • Invited
• [Presentation] 電場応答性を有する液晶と自己組織化ファイバーの構築
  • Author(s): 小西玲久, 吉尾正史, 加藤隆史
  • Organizer: 第62回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 京都国際会館 (京都府京都市)
• [Presentation] 電場応答性を有するカラムナー液晶及び自己組織化ファイバーの構築
  • Author(s): 小西玲久, 吉尾正史, 加藤隆史
  • Organizer: 第17回液晶化学研究会シンポジウム
  • Place of Presentation: 産業技術総合研究所 (茨城県つくば市)
• [Book] Handbook of Liquid Crystals 2nd Edition, vol. 5 (chapter 10) (2014)
  • Author(s): Takashi Kato, Yuko Kamikawa
  • Total Pages: 27
  • Publisher: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
• [Book] Handbook of Liquid Crystals 2nd Edition, vol. 5 (chapter 11) (2014)
  • Author(s): Junji Sakuda, Takuma Yasuda, Takashi Kato
  • Total Pages: 15
  • Publisher: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
• [Book] Handbook of Liquid Crystals 2nd Edition, vol. 6 (chapter 1) (2014)
  • Author(s): Kazuhiro Yabuuchi, Takashi Kato
  • Total Pages: 25
  • Publisher: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
• [Book] Handbook of Liquid Crystals 2nd Edition, vol. 8 (chapter 21) (2014)
  • Author(s): Masahiro Funahashi, Takuma Yasuda, Takashi Kato
  • Total Pages: 34
  • Publisher: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
• [Book] Handbook of Liquid Crystals 2nd Edition, vol. 8 (chapter 22) (2014)
  • Author(s): Kyosuke Isoda, Takuma Yasuda, Masahiro Funahashi, Takashi Kato
  • Total Pages: 17
  • Publisher: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
• [Book] Handbook of Liquid Crystals 2nd Edition, vol. 8 (chapter 23) (2014)
  • Author(s): Masafumi Yoshio, Takashi Kato
  • Total Pages: 23
  • Publisher: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
• [Book] 最先端材料システムOne Point 3自己組織化と機能材料（高分子学会編集）、自己組織化と機能材料（第1章） (2012)
  • Author(s): 菊池裕嗣、加藤隆史（分担執筆）
  • Total Pages: 5
  • Publisher: 共立出版株式会社
• [Book] 最先端材料システムOne Point 3自己組織化と機能材料（高分子学会編集）、液晶（第2章2.2節） (2012)
  • Author(s): 吉尾正史、一川尚広、加藤隆史（分担執筆）
  • Total Pages: 11
  • Publisher: 共立出版株式会社
• [Remarks] 加藤隆史研究室ホームページ
  • URL: http://kato.t.u-tokyo.ac.jp
• [Remarks] 東京大学 大学院工学系研究科 化学生命工学専攻 加藤研究室 ホームページ
  • URL: http://kato.t.u-tokyo.ac.jp/
• [Remarks] 東京大学 大学院工学系研究科 化学生命工学専攻 加藤研究室 ホームページ
  • URL: http://kato.t.u-tokyo.ac.jp/
• [Remarks] 東京大学加藤研究室ホームページ
  • URL: http://kato.t.u-tokyo.ac.jp/