2020 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of environment-responsive material based on stimuli-responsiveness of molecular order of inorganic nanotube
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18K05252
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
敷中 一洋 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (00507189)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ナノチューブ / 刺激応答素材 / ゲル / 液晶 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、IGナノチューブのらせん秩序を元とした液晶素材の開発を目的とする。研究者がこれまでに開発したミリメートルオーダーで欠陥の無い秩序構造を持つIGゲルは既存の液晶素材に比して高速な電場応答を示すと期待される。目的達成に向けた研究として以下を計画する。
① IGゲルの振とう・ずり以外の外部刺激に対する応答性を評価する
② 円筒キャピラリーで確認されたIGナノチューブらせん秩序を平行平板間で作成する
③ IGナノチューブらせん秩序の液晶素材としての機能 (電場応答性) を評価する。
2020年度は③に関連してらせん秩序を有するIG構造体の電場応答性を評価した。具体的にはIGナノチューブを架橋する二塩基酸をマレイン酸から不斉炭素を持つリンゴ酸にし、ゲルの溶媒を水からイオン伝導性の高いイオン液体へ変化させ、電場応答性との相関を評価した。リンゴ酸による架橋を通じIGはミリオーダーで欠陥の無いらせん秩序を形成する。更にコレステリックピッチバンドのサイズ以下(数マイクロメーター)の厚みを持つ空間内へのらせん秩序の充填によりねじれ配向が解消し、自発分極が空間に対して垂直にそろうと期待される。これは、表面安定化強誘電性液晶としての性質を示すと見込まれる。このような性質を持つ液晶素材は一般に用いられる液晶などに比して高速な電場応答性が期待される。実際にマレイン酸からリンゴ酸への二塩基酸の変更によりIG構造体の電場応答の高速化が確認された。加えて水からイオン液体への溶媒変更によってもイオン伝導性の向上に伴うIG構造体電場応答の高速化が確認された。
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Research Products
(2 results)
