2017 Fiscal Year Annual Research Report
Fabrication of colloidal quasicrystals based on precisely designed fine particles
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16K13607
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
大野 工司 京都大学, 化学研究所, 准教授 (00335217)
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2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 高分子合成 / 高分子構造・物性 / ナノ材料 / 表面・界面物性 / 自己組織化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ポリマーブラシ付与ディスク状粒子の合成経路の開発を行った。ポリマーブラシ付与ポリスチレンディスク状粒子の合成経路、さらに、シリカ被覆水酸化コバルトディスク状粒子にポリマーブラシを付与する経路を新規に開発した。それらのグラフトポリマーの良溶媒にポリマーブラシ付与ディスク状粒子を様々な体積分率で分散させ自己組織化による秩序形成の過程を検討した。この際、比重・屈折率を合わせた混合溶媒を用いることにより重力および溶媒とのファンデルワールス相互作用の影響を小さくし、熱力学的に平衡状態を保つなどの工夫を加えた。蛍光標識したディスク状複合粒子が形成する組織体の構造解析は、共焦点レーザースキャン蛍光顕微鏡を用いた実空間観察により行った。複合粒子のアスペクト比の影響を評価するために、グラフト鎖の分子量を異なる試料を用いて実験を行った。その結果、分子量が小さくなるほど、つまり、アスペクト比が大きくなるほど二次元秩序配列しやすくなる傾向にあった。グラフト分子量が大きくなりアスペクト比が小さくなるほど、秩序性は低下する傾向にあった。
また、ごく少量のイオン性基を含有したポリマーブラシ付与複合微粒子を有機溶媒に分散させ、その中の微粒子の配列構造を顕微鏡観察した。その結果、長距離秩序性のない周期構造を観測した。当初の予定にはなかったが、ブラシ間相互作用に加え、静電相互作用を併用することの有用性を示した結果である。これにより、準結晶創成法の新たな展開を期待しうる。
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