2019 Fiscal Year Annual Research Report
発動分子集積体の光力学機能創出とフィルムデバイスの創成
| Project Area | Molecular Engine: Design of Autonomous Functions through Energy Conversion |
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| Project/Area Number |
18H05422
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
宍戸 厚 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (40334536)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤松 範久 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (50806734)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | フィルム / 光機能 / 力学機能 / 分子配向 / 発動分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本提案で開拓する分子配向法は，光化学反応で生じる空間的な化学ポテンシャル変化を分子配向の駆動力とする。したがって， 対象とする分子の構造依存性が極めて低い点に特徴がある。光ー力学エネルギー変換プロセスの解析からフィルムデバイス化まで，集積体の機能発現の要として，発動分子科学における学理構築から社会実装までを行う。本年度は以下2項目に焦点を絞り，発動分子集積体の配向制御とエネルギー変換に基づく光力学機能を備えたフィルムデバイスの創成を検討した。
(1) 光の時空間変調による分子の移動制御 (宍戸・赤松)
自然界に学び動く光を利用して，光ー力学エネルギー変換を引き起こし，微細な二次元分子配向を大面積に実現する系を設計した。光重合を利用することにより分子の流動を引き起こし，表面形状に凹凸構造を有するフィルムを作成することに成功した。多彩な表面形状と分子配向パターンを兼ね備えたフィルムを一段階で作成できることが明らかとなった。さらに凹凸構造は従来手法で作成されるものと比較して一桁深い構造を持つことがわかった。
(2) 分子材料の力学応答可視化センサーの創製と解析 (赤松・宍戸)
力学刺激によりフィルムの巨視的な変形を起こし，同時にナノスケールで誘起される分子の動きや配向変化を可視化できるセンサーの創製と力学応答の定量解析を行った。らせん構造を光の回折により可視化できる液晶を用いてフィルムセンサーの作製を試みた。柔軟なエラストマーフィルムにこのセンサーを貼り付け，力学刺激による巨視的な変形を可視化できることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実施計画において予定した検討は概ね順調に進展し，成果が得られた。特に，表面凹凸構造については，予想していた形状や深さを超えて，複雑な形状や深い凹凸構造が作成できることを見出した。次年度はさらなる発展が見込まれる。
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| Strategy for Future Research Activity |
概ね順調に進展していることから，引き続き当初の計画に沿って研究を推進する。一方で，領域内共同研究の新たなテーマが見つかりつつある。同時並行にこれらについても鋭意検討を行い，異分野融合による革新的な成果へつなげる。
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Research Products
(56 results)
