• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2019 Fiscal Year Annual Research Report

ナノ粒子コア型ハイブリッドデンドリマーの異方的形状動的変化に基づく協奏機能の誘起

Research Project

Project/Area Number 19H00845
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

蟹江 澄志  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (60302767)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松原 正樹  仙台高等専門学校, 総合工学科, 助教 (40746111)
三友 秀之  北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (50564952)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords有機無機ハイブリッド / ナノ粒子 / デンドリマー / 自己組織化 / ナノロッド
Outline of Annual Research Achievements

無機ナノ粒子は,プラズモン共鳴,量子効果,磁気特性など,実に魅力的な性質を示す.これらは,孤立したひとつの「情報」として捉えられる.一方,来たるべき Society5.0 の世界では,「情報」の,動的・有機的な書き換え技術が求められる.すなわち,さまざまな刺激により,動的かつ可逆的に「情報」を書き換え可能とする材料研究がサイエンスとして求められる.ナノ粒子材料の視点に立てば,ナノ粒子の「情報」が,外部刺激により増強,消失,変換,伝搬できれば理想的である.では,如何にすれば実現できるであろうか?本研究では,ナノ粒子表面でのデンドロンのダイナミズムに由来したハイブリッドデンドリマーへの異方的形状の誘起によりナノ粒子の「情報」を動的に外部制御する手法を開発することを目的とした.
本研究では,次の5つの研究項目を掲げ研究を遂行する.【1】機能性無機ナノ粒子をコアとするハイブリッドデンドリマーの設計と合成.【2】オリゴチオフェン型液晶性デンドロンの設計,合成,評価.【3】ハイブリッドデンドリマーからなる液晶性自己組織構造構築・制御法開拓.【4】先端計測によるハイブリッドデンドリマーの液晶性自己組織構造解析.【5】ハイブリッドデンドリマーの材料特性解析・制御.
なかでも本年度は特に,【1】から【3】につき,研究代表者および分担者の密接な連携により集中的に材料合成を行った.まず,【1】では,分担者松原と連携し,金,量子ドット,Fe3O4, FePt 球状ナノ粒子をコアとする“液晶性有機無機ハイブリッドデンドリマー”を設計・合成した.一方,分担者三友は主に,COOH 基含有チオールを内部シェルとした単分散金ナノロッドの調製および精製手法の開拓を行った.【2】では,液晶性デンドロンの精密有機合成を行った.また,【3】では,磁気誘導加熱および小角X線散乱回折により特性評価を行った.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究では,本年度は特に,概要欄に示した通り.【1】機能性無機ナノ粒子をコアとするハイブリッドデンドリマーの設計と合成.【2】オリゴチオフェン型液晶性デンドロンの設計,合成,評価.【3】ハイブリッドデンドリマーからなる液晶性自己組織構造構築・制御法開拓.に取り組んだ.その結果,いずれも当初の予定通り順調に合成.評価を進めることができた.一方,当初購入予定であった磁気誘導加熱評価装置については,新たに国際共同研究体制を構築した Case Wastern Reserve University の Prof. Anna Samiya との共同測定体制を駆逐したことにより,別途,熱特性評価システムの購入に変更した.この変更は,ハイブリッドデンドリマーの熱的特性評価を加速するものであり,今後のさらなる進展が見込まれる.

Strategy for Future Research Activity

来年度は,本年度の研究遂行により得られたハイブリッドデンドリマーの特性評価に対象を徐々にシフトする予定である.そのことにより,特に,研究項目【3】ハイブリッドデンドリマーからなる液晶性自己組織構造構築・制御法開拓.【4】先端計測によるハイブリッドデンドリマーの液晶性自己組織構造解析.【5】ハイブリッドデンドリマーの材料特性解析・制御.の推進に向け,研究開発に取り組む予定である.

  • Research Products

    (9 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 5 results)

  • [Int'l Joint Research] Case Western Reserve University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Case Western Reserve University
  • [Journal Article] Magnetic field induced uniaxial alignment of the lyotropic liquid-crystalline PMMA-grafted Fe3O4 nanoplates with controllable interparticle interaction2020

    • Author(s)
      Chen Shen, Masaki Matsubara, Mizuho Yabushita, Sachiko Maki, Atsushi Muramatsu, and Kiyoshi Kanie
    • Journal Title

      Nanoscale Advances

      Volume: 2 Pages: 814-822

    • DOI

      10.1039/c9na00767a

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CdS量子ドットをコアとする液晶性有機無機ハイブリッドデンドリマーの開発とフォトルミネッセンス制御2020

    • Author(s)
      松原正樹, 蟹江澄志
    • Journal Title

      ナノ学会誌

      Volume: 18 Pages: 37-42

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Self-assembled structure of dendronized CdS nanoparticles2019

    • Author(s)
      Hiroshi Nakajima, Daichi Matsuki, Yumi Fukunaga, Takaaki Toriyama, Koji Shigematsu, Masaki Matsubara, Kiyoshi Kanie, Atsushi Muramatsu, Yasukazu Murakami
    • Journal Title

      Microscopy

      Volume: 68 Pages: 342-347

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfz01

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Self-Assembling Organic-Inorganic Hybrid Dendrimers with a CdS Quantum Dot2019

    • Author(s)
      Kiyoshi Kanie
    • Organizer
      10th International Conference on Materials for Advanced Technologies 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Self-Organizing Liquid-Crystalline Hybrid Nanoparticles2019

    • Author(s)
      Kiyoshi Kanie
    • Organizer
      The 7th Asian Symposium on Advanced Materials, Beijing Institute of Petrochemical Technology
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Organic-Inorganic Self-Organizing Hybrid Dendrimer with a Fe3O4 Magnetic Nano-Core2019

    • Author(s)
      Kiyoshi Kanie
    • Organizer
      OKINAWA COLLOIDS 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Self-Organizing Organic-Inorganic Hybrid Dendrimers with a Functional Nanoparticle-Core: Dynamic Control of the Functions by the Liquid-Crystalline Phase Transition2019

    • Author(s)
      Kiyoshi Kanie
    • Organizer
      TU-USTB Joint Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 無機ナノ粒子のサイズ・形態制御液相合成法の開発とハイブリッドナノ材料への展開2019

    • Author(s)
      蟹江澄志
    • Organizer
      先進セラミックス第124委員会 研究会
    • Invited

URL: 

Published: 2021-01-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi