2022 Fiscal Year Annual Research Report
Liquid crystal microspheres with high tunability of selective reflection properties by light and electric-field
| Project/Area Number |
19K05624
|
|---|
| Research Institution | Utsunomiya University |
|---|
Principal Investigator |
キム ユナ 宇都宮大学, 工学部, 助教 (00648131)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 液晶 / マイクロ球体 / 光異性化 / π共役系ポリマー / エレクトロクロミズム |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
コレステリック液晶は、分子のキラリティにより分子配向方向がねじれ、らせん周期構造を形成し、らせん周期に相当する波長の光を反射する。特に、球体であるコレステリック液晶液滴は、放射状のらせん構造に由来する三次元全方位フォトニック構造をもつため、コレステリック液晶をマイクロ液滴化して、内部のらせん構造や選択反射波長を外部刺激により制御するコレステリック液晶の液滴が近年盛んに研究されている。しかし、従来のコレステリック液晶の液滴は、光学特性を制御できる範囲が狭いという限界があった。本申請研究では、現状の問題を解決することを目的とし、選択反射の色と強度を光照射と電圧印加により瞬時かつ自在にコントロールできるtriple-emulsion構造を有する複合マイクロ球体を創製する。光照射により選択反射色を大きく変化させるコレステリック液晶(コア部)、エレクトロクロミックポリマー(シェル部)及び親水性インナーシェルを、マイクロ流体デバイスを用いて導入し、幅広い光応答性、及び電気活性を持つ複合球体を網羅的に開発する。第４年度は、triple-emulsion構造を有する液晶・高分子で構成されるマイクロ球体を作製した。また、コアの液晶分子配列特性やシェルの厚さ(数十～百ナノメートルほど)、モルフォロジー、サイズ分布などを吸収スペクトル、偏光顕微鏡で確認できた。最後に、複合マイクロ球体を含むデバイスを作製し、光照射と電場印加の組み合わせにより、選択反射色とその強度をスイッチングできることを確認した。
|
