2015 Fiscal Year Annual Research Report
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15H03855
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
矢貝 史樹 千葉大学, 大学院工学研究科, 准教授 (80344969)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 線維構造 / 超分子ポリマー / 光応答性 / 発光材料 / ナノファイバー / ナノ構造 / 光異性化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度は、リング構造を形成するナフタレンをπ電子部位に有する水素結合性環状６量体にアゾベンゼンを導入し、光によって湾曲性が変化する発光性ナノファイバーの構築に取り組んだ。新規に合成したナフタレン-アゾベンゼン複合水素結合分子は、低極性溶媒中で水素結合性環状６量体を介して超分子ポリマー化し、高温溶液の冷却速度の違いによってスパイラルやコイルなど様々な形態のナノファイバーを与えることが、原子間力顕微鏡測定ならびに透過型電子顕微鏡により明らかになった。さらに、これらのファイバー溶液に紫外光を照射すると、ファイバー構造から湾曲性が失われることがわかった。続いて可視光を照射すると、湾曲性が復活することもわかった。動的光散乱において溶液に含まれる会合体サイズの光照射による変化を観察したところ、紫外光と可視光照射に対応してサイズが変化することが明らかになった。共焦点レーザー顕微鏡によりファイバーの光湾曲性変化を可視化しようと試みたが、発光強度が弱く、この点に関してはさらなる改善が求められる。また、溶液中でスパイラル構造が出来ていることを証明するために、予備的に高エネルギー研究所にて共同研究により小角X線散乱測定を行い湾曲性に対応する散乱ピークが観察されたため、現在結果を詳細に解析中である。溶液中で外部刺激によって動的に湾曲性を制御できる線維状物質はこれまでに多くは知られていない。さらには、それらが可視化できた例は皆無である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画では原子間力顕微鏡測定ならびに透過型電子顕微鏡による線維構造の可視化までが目標であったが、動的光散乱や小角X線散乱測定によっても光による構造の変化が確認できたため、研究は順調に進んでいるものと判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
発光強度の低さが改善すべき一つの課題ではあるが、そのためにはナフタレン部位の構造を改変させなければならず、今回と同様の光湾曲性制御が達成されるとは限らない。そこで、今回得られた結果を学術論文としてまずはまとめ、先に報告する。論文作成作業と並行してより発光能が高いクロモフォアを有する新規分子の合成に取り組む。超分子ポリマーの調製に成功した後、共焦点レーザー顕微鏡などによりファイバーの構造を可視化する。さらに、今回作成に成功した超分子ポリマーに対し、冷却速度や溶媒など、超分子ポリマー化の条件を変えることで、螺旋構造やリング構造など、光を照射した際により劇的なナノ構造変化が起こりうる多様な超分子ポリマーの構築にも取り組む。
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