2019 Fiscal Year Annual Research Report
Spatial conformation and dynamics of interfacial chains investigated by 3D-AFM
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17K17760
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
淺川 雅 金沢大学, ナノマテリアル研究所, 准教授 (90509605)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 原子間力顕微鏡 / 界面分子鎖 / 固液界面 / ナノ計測 / 原子・分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
界面の存在するナノ分子鎖は様々な界面現象に関わっている。本研究では3次元走査型原子間力顕微鏡（3D-AFM）を用いてナノ分子鎖の立体構造・空間分布を1分子スケールで実空間計測できる新規手法を開発するために研究を実施した。これまでに（H29・H30年度）に鎖長や親水性・疎水性の異なる界面分子鎖モデルを合成し、HOPG基板上への配列条件を検討してきた。
そこで本年度（H31・R1年度、2020年度）は、これまで構築してきた界面分子鎖モデルの液中超解像AFM観察を実施した。その結果、親水的なオリゴエチレングルコール鎖(OEG)は等方的かつ均一に分布しているのに対して、疎水的なシアノブタン鎖(CNb)はOEG鎖と比較して、異方的で各分子間で空間分布にばらつきが大きいことが分かった。これはシアノブタン鎖が固定化基点構造として用いたテトラエチニルフェニルメタン（TEPM）構造と相互作用することで、OEG鎖と比較してダイナミクスが低下したことを反映している可能性がある。液中AFMを用いて、鎖長が同じでも親水性・疎水性など化学的特徴に基づく空間分布の違いを可視化できることを実証することができた。
さらにAFM像の詳細な解析により、ナノ分子鎖の固定化基点として用いたテトラポッド型構造を有するアキラルなTEPM分子が分子集合によりキラル単分子層を形成することを明らかにした。これらの結果は、TEPM分子を固定化基点として用いることでキラル識別能を有する界面設計などを実現できる可能性が示された。
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Research Products
(5 results)
