2016 Fiscal Year Annual Research Report
onion-type photonic crystals based on self-assembly of block copolymer
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15K21241
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
金 善南 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (00612532)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ブロック共重合体 / フォトニック結晶 / 構造色 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
モルフォチョウや孔雀の鮮やかな色は、色素に基づくものではなく、周期性のある微細構造に由来した構造色である。外部刺激により構造を制御すると色が制御できる。構造色を人工的に再現し、種々の機能材料に用いる研究が多くなされているが、その作製方法が複雑である、色の角度依存性があるなど、多くの解決すべき課題が残されている。そこで、本研究では、ブロック共重合体（BCP）から成るオニオン構造を作製し、自己組織的に周期構造体を発現させることで、単に塗布するだけで角度依存性のない構造色材料を作製すること、構造色に光応答性を付与して、紙代替材料としての性能を評価することを目的とした。
まず、可視光を回折するような巨大周期長を持つBCP の合成に注力した。リビングラジカル重合法として逆ヨウ素重合を用い、モノマー、開始剤、ヨウ素の濃度を変えて、ポリスチレンの重合条件を検討した。反応時間に比例して分子量が増加することを確認し、H-NMR測定によりヨウ素末端を確認した。分子量10万のポリスチレンを作製することができた。
また、ヨウ素末端のポリスチレンを用いて、ポリスチレン部位とポリアクリル酸部位を有する共重合体の合成に成功した。さらに、サブミクロンサイズのBCP粒子が得られることを明らかにした。分子量が1万（重合比は１：１）の共重合体と分子量が約10万のそれぞれのホモポリマーと混合した際に、粒子内部は約２０nmの周期長を有することが確認できた。
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