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2022 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, 国際放射光イノベーション・スマート研究センター, 教授 (60302767)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松原 正樹  仙台高等専門学校, 総合工学科, 准教授 (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.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.
【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,気-液界面でのナノ粒子組織配列構造形成法の開拓を行った.さらに【4】では,小角放射光散乱測定を用いたナノ組織構造の解析を行い,ナノ粒子特性と自己組織構造の相関について精査した.【5】では,レオロジー特性評価を行った.

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 5 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

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

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Case Western Reserve University/Stony Brook University
  • [Int'l Joint Research] Sheffield University(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      Sheffield University
  • [Int'l Joint Research] Xi'an Jiaotong University(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      Xi'an Jiaotong University
  • [Journal Article] Magnetorheological Elastomer Films with Controlled Anisotropic Alignment of Polystyrene-Modified Fe3O4 Nanoplates2022

    • Author(s)
      Chen Shen, Masaki Matsubara, Tomomi Masui, Hiroyuki Kishimoto, Shinya Yamanaka, Atsushi Muramatsu, Kiyoshi Kanie
    • Journal Title

      ACS Appl. Polym. Mater

      Volume: 4 Pages: 7240-7249

    • DOI

      10.1021/acsapm.2c01096

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hysteresis in the Thermo-Responsive Assembly of Hexa(ethylene glycol) Derivative-Modified Gold Nanodiscs as an Effect of Shap2022

    • Author(s)
      Joshua Chidiebere Mba, Hideyuki Mitomo*, Yusuke Yonamine, Guoqing Wang, Yasutaka Matsuo, and Kuniharu Ijiro
    • Journal Title

      Nanomaterials

      Volume: 12 Pages: 1421

    • DOI

      10.3390/nano12091421

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Highly concentrated solvothermal synthesis of sub-10-nm BaTiO3 nanoparticles for optical applications2022

    • Author(s)
      Yukika Yamada, Masaki Matsubara, Atsushi Muramatsu, Shin-ichi Takeda, Kiyoshi Kanie
    • Journal Title

      Advanced Powder Technology

      Volume: 33 Pages: 103660

    • DOI

      10.1016/j.apt.2022.103660

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Flexibly Configurable Gold Nanorod Arrays Templated on Polymer Brush Substrates2023

    • Author(s)
      Hideyuki Mitomo
    • Organizer
      MATCON2023
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 機能性ナノ粒子をコアとする 有機無機ハイブリッドデンドリマー2022

    • Author(s)
      蟹江澄志
    • Organizer
      第71回高分子討論会
    • Invited
  • [Presentation] Flexibly Configurable Gold Nanorod Arrays on Polymer Brush Substrates2022

    • Author(s)
      Hideyuki Mitomo
    • Organizer
      2022 RIES-CEFMS Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Gold Nanorod Arrays with Flexible Structures on Polymer Brush Substrates2022

    • Author(s)
      Hideyuki Mitomo
    • Organizer
      AsiaNANO 2022
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 磁性ナノ粒子をコアとした有機無機ハイブリッドデンドリマー: 液晶相転移を利用した粒子配列動的制御2022

    • Author(s)
      谷地赳拓, 佐藤梨奈, 松原正樹, Xiangbing Zeng, Goran Ungar, 村松淳司, 蟹江澄志
    • Organizer
      ナノ学会第20回大会
  • [Presentation] オリゴチオフェンデンドロン修飾 CdS 量子ドットの合成と評価2022

    • Author(s)
      吉田朱里, 野澤良甫, 松原正樹, 森敦紀, 村松淳司, 蟹江澄志
    • Organizer
      ナノ学会第20回大会
  • [Presentation] オリゴチオフェンデンドロン修飾Auナノ粒子の合成と光学特性評価2022

    • Author(s)
      野澤良甫, 松原正樹, 森敦紀, 村松淳司, 蟹江澄志
    • Organizer
      ナノ学会第20回大会
  • [Presentation] Liquid-crystalline dendron-modified iron oxide nanoparticles with thermal-responsive array2022

    • Author(s)
      Takehiro Yachi, Masaki Matsubara, Xiangbing Zeng, Goran Ungar, Atsushi Muramatsu, Kiyoshi Kanie
    • Organizer
      ACS FALL 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Liquid-crystalline organic-inorganic hybrid nanoparticles with a FePt nano-core and characterization of their self-organized structure2022

    • Author(s)
      Rina Sato, Takehiro Yachi, Masaki Matsubara, Atsushi Muramatsu, Kiyoshi Kanie
    • Organizer
      ACS FALL 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Magnetorheological Elastomer Films Based on Polystyrene-Modified Magnetite Nanoplates with Controlled Anisotropic Alignment2022

    • Author(s)
      Chen Shen, Masaki Matsubara, Atsushi Muramatsu, Kiyoshi Kanie
    • Organizer
      第73回コロイドおよび界面化学討論会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ナノ粒子のサイズ・かたち・配列の制御に 由来した 色彩とその応用2022

    • Author(s)
      蟹江澄志
    • Organizer
      芸術と粉体工学に関するワークショップ
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 高透明性プラズモンナノ粒子2022

    • Inventor(s)
      蟹江澄志,松原正樹,野澤良輔
    • Industrial Property Rights Holder
      蟹江澄志,松原正樹,野澤良輔
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      P20220022

URL: 

Published: 2023-12-25  

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