2018 Fiscal Year Research-status Report
リオトロピック液晶キュービック相の極性‐非極性界面構造の解明
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18K03557
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
岡 俊彦 静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (60344389)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | リオトロピック液晶 / キュービック相 / 単結晶領域作成 / 小角X線単結晶構造解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
両親媒性分子フィタントリオールと水を用いたリオトロピック液晶の逆共連続キュービック相を、直径0.5mm程度の細管内で単結晶領域を作成する方法を開発した。この試料を用いて研究代表者が開発した小角X線単結晶構造解析法を使い、フィタントリオール/水系のダイアモンド型とジャイロイド型の逆共連続キュービック相の電子密度分布を明らかにした。
いずれのキュービック相もフィタントリオールの二分子膜の疎水性領域内にある単分子膜の境界付近がダイアモンド型およびジャイロイド型の三重周期極小曲面上に載っていた。そして二分子膜以外の領域（フィタントリオールの親水性頭部に取り囲まれる領域）に、水が存在していた。モデルを用いて二分子膜内の極性-非極性界面の位置を調べたところ、ダイアモンド型またはジャイロイド型の三重周期極小曲面に対して平行になっていたことが明らかになった。これまで界面は平均曲率一定曲面またはそれに近いと多くの研究者が主張してきたが、誤りであることが明らかになった。この結果、平行界面が形成される要因としてフィタントリオールの疎水鎖の伸びエネルギーが重要であることが示唆された。一方で界面を最小化しようと働く界面エネルギーは、疎水鎖の伸びエネルギーの寄与に比べて小さいと考えられることも示された。
現状では一例が解析できただけで、これが特殊な系なのか一般的な系なのかは判別できないため、今後のさらなる研究が必要である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究代表者が開発した小角X線単結晶構造解析法を用いて、フィタントリオール/水系のリオトロピック液晶逆共連続キュービック相の電子密度分布を明らかにした。そしてその極性-非極性界面が三重周期極小曲面に平行であることを明らかにした。またこれ以外に解析が終了し論文準備中のものもある。このため研究はおおむね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究代表者が開発した小角X線単結晶構造解析法を用いて、他の系のリオトロピック液晶共連続キュービック相の電子密度分布を求め、極性-非極性界面構造を明らかにしていく。現状では一例が解析できただけで、これが特殊な系なのか一般的な系なのかは判別できないため、今後のさらなる研究が必要である。
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| Causes of Carryover |
三月中旬の出張日程が直前に短縮になったことで残額が生じた。また残額が少額であったため翌年度分と合わせて消耗品などの物品費として使用したほうが有効に活用できると判断した。
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