2008 Fiscal Year Annual Research Report
2次元の分子自己集合に基づく光メカニカル機能発現と応用
| Project Area | New Horizons of Photochromism: Customized Molecular Design and Novel Applications |
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19050005
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
関 隆広 Nagoya University, 大学院・工学研究科, 教授 (40163084)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹岡 敬和 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (20303084)
永野 修作 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40362264)
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| Keywords | フォトメカニカル効果 / アゾベンゼン / LB膜 / 高分子薄膜 / 光誘起物質移動 / AFM測定 |
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| Research Abstract |
アゾベンゼン系高分子の水面単分子膜のフォトメカニカル効果の観測について、当グループでは多くの知見を蓄積してきたが、光照射によって単分子膜の構造がどのように変化するかについては大まかな知見しか得られていなかった。本年度では、光伸縮を示す典型的な高分子である6Az10-PVAを用いて、早稲田大学理工学研究科の伊藤紘一教授のグループと共同して、水面上で直接Sum Frequency Generation(SFG)による振動分光測定を行った。各高分子部位の振動モードを解析することによって、単分子膜および水分子がいかなる動きを伴っているかについて詳細な知見を得た。
片方のブロックが光応答性アゾベンゼン高分子である共重合体の二次元形態を光制御が可能であることを示すとともに、こうしたナノパターンをscaffoldとして、2次元パターン上に金属を析出させ、上記現象を金属析出の挙動を光で制御するための予備的な実験を開始した。
光誘起物質移動において、当グループは光照射で誘起される液晶相-等方相の相転移に基づく高感度の系を提案し系統的な研究を進めている。特にブロック共重合体を用いた新たな階層的なレリーフ構造の構築と、アゾベンゼンを容易に除去するための超分子的なシステムの提案を行った。後者は、アゾベンゼンは物質移動に必須であるが、レリーフを光学素子へ応用する際には強く着色したアゾベンゼン自身が導波路への利用などに不利に働くため、レリーフ後にこれを除く新しいプロセスの概念を導入・実証することを目的とした。実際にアゾベンゼン液晶部位を水素結合にてポリマーに導入し、化学科架橋を施した後、レリーフ形状の特性をそのまま保持したままで、アゾベンゼン液晶部位のみを適切な溶媒で洗浄することで完全に除けることを実証した。
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