2018 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism of Photomobile Behavior of Polymers at Cryogenic Temperatures
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16H04157
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
池田 富樹 中央大学, 研究開発機構, 機構教授 (40143656)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 1.架橋液晶高分子 / 2.アゾベンゼン / 3.光運動材料 / 4.フォトクロミック分子 / 5.極低温 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
架橋液晶高分子は熱や光などの外部刺激によりマクロな変形を示すため，次世代アクチュエーター材料として注目されている。架橋アゾベンゼン液晶高分子に紫外光・可視光を照射すると，アゾベンゼンの光異性化に伴うメソゲンの配向変化，さらには高分子鎖の形態変化が起こり，試料全体が変形する。本研究では，高分子鎖の「光運動」の学理を構築することを目的とし，極低温における架橋液晶高分子の光応答を探究した。前年度までに，液体窒素中においてシス-トランス光異性化に伴うフィルムの変形を誘起することに成功した。また側鎖アゾベンゼンのテール部位のアルキル鎖が短いほど，紫外光照射によるトランス-シス異性化が高効率になることが分かった。
本年度は，架橋液晶高分子の構造と液体窒素中におけるマクロ変形挙動との関連について詳細に検討した。スペーサーおよびテール部位のアルキル鎖長を様々に変化させ，液体窒素中において可視光照射によるシス-トランス異性化挙動を評価したところ，アルキル鎖長に関わらず光異性化が誘起されることが分かった。次に，液体窒素中におけるフィルムの変形挙動を観察したところ，可視光照射時のフィルムの変形はスペーサー部位のアルキル鎖長に強く依存することが分かった。この結果は，紫外光照射時のトランス-シス異性化効率がテール部位のアルキル鎖長に依存することと対照的であり，メソゲン配向と高分子鎖形態とのカップリングが極低温下における光運動に重要な役割を果たすことが明らかになった。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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