メラニン顆粒を模倣した黒色粒子による艶感制御を伴う単色構造色材料の開発
Publicly Offered Research
| Project Area | Innovative Materials Engineering Based on Biological Diversity |
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| Project/Area Number |
15H01593
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
桑折 道済 千葉大学, 大学院工学研究科, 准教授 (80512376)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | ポリドーパミン / 構造色 / メラニン / バイオミメティック / メラニン顆粒 / コア－シェル粒子 / 黒色粒子 / コア-シェル粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
雄のクジャクの羽毛は構造色による色であり，羽毛内部に含まれるメラニン顆粒が形成する微細なナノ構造に光があたることで鮮やかな発色が起こっている。本研究では，クジャクの羽毛の発色機構から着想したバイオミメティック構造色材料の開発ならびにインク化への応用を目的とした。自然界での構造発色において重要な役割りを担っているメラニンの模倣体としてポリドーパミンを用い，ポリドーパミンを基盤とする微粒子材料の集積により構造色材料の開発を行なった。ポリスチレン粒子をコア材とし，ポリドーパミン層をシェル層とする階層構造粒子を設計・作製することでインク化への応用を達成する上で大きな課題であった固体状態での視認性の高い構造発色を実現した。ポリドーパミン層の厚みを制御することで，粒子の集積挙動に大きな影響が出ることを見出し，素材となる粒子を精密に制御することで，最終的に作製される構造色ペレット材料の構造色の角度依存性を制御することに成功した。さらに，ディップコーターを用いることで，積層数を制御した粒子配列方法を行い，積層膜の厚みと構造発色の関係性を導いた。また，インクジェット装置による粒子分散液の塗布により，微細領域での粒子配列を制御し，インクジェット法により視認性の高い構造発色を達成した。また，複数の粒径の粒子混合による中間色の発現，粒子を濃縮状態で固定した球状・繊維状3次元構造色材料の開発にも成功し，構造発色を基盤とするインク状色材開発において重要な基盤技術の確立に成功した。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(63 results)
