Active control of phase transition temperature of liquid crystals by light-stimulative deformation of phase-separated structure of polymers

• Project/Area Number: 23K03352
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13040:Biophysics, chemical physics and soft matter physics-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 垣内田 洋 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (40343660)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2023: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: 高分子ネットワーク液晶 / 光重合誘起相分離 / ネマチック－等方相転移 / 光誘起異性化 / スマートウィンドウ

Outline of Research at the Start

NI相転移を光刺激で制御し、PNLCを多刺激化する。とくに、光刺激と組み合わせた温度応答型のスマートウィンドウ開発を狙う。学術的には、材料固有とされるNI相転移制御の試みは従来になく、ソフトマター物理の新たな拡張に繋がる。
具体的には、AZB系モノマーをPNLCに組み込み、光異性化で高分子の構造変形を誘起し、LCのNI相転移温度を能動制御する。その実現の鍵は、LC配向挙動に効果的に影響する高分子構造をPPIPSで如何に形成するかで、実施期間では、AZBモノマー誘導体の探索、高分子を構成する主鎖と側鎖型RMの組み合わせの試み、相分離しにくい系の不均一露光による強制メゾ相分離を駆使して達成する。