Design of photomechanical functions of molecular engine assembly and their application to film devices

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Molecular Engine: Design of Autonomous Functions through Energy Conversion
• Project/Area Number: 18H05422
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: Shishido Atsushi 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (40334536)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久保 祥一 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (20514863) ; 赤松 範久 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (50806734)
• Project Period (FY): 2018-06-29 – 2023-03-31
• Keywords: 分子配向 / フィルム / 発動分子 / 光 / 重合

Outline of Final Research Achievements

In this research project, film devices with excellent optical functions were designed by fabricating films with an anisotropic molecular orientation by using scanning light inspired by nature. Films with fine, radial molecular orientation arrays were fabricated using patterned light. When a He-Ne laser beam with a wavelength of 633 nm was incident on the fabricated films, periodically aligned vector beams appeared. In addition, patterned photopolymerization successfully generated uneven surface structures in the film surface.

Free Research Field

高分子物理化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

光はエネルギー源であり，情報媒体であることから人間社会に欠かすことができない。特に光加工技術情報社会を支える半導体技術の要素技術になっている。本研究では自然界に学び，動く光を用いて高分子を創製する「動的光重合」技術を開拓し，光エネルギーを分子の動きに変換し，分子配向を制御したフィルムデバイスを創製することに成功した。一段階の光照射で高分子合成，フィルム化，分子配向制御による機能化が実現することから，省エネルギーで高度な情報デバイスを作製する新たな手法を示す点に大きな意義がある。