Fabrication of Photomobile Materials into Any Size with the Aid of Porous Liquid-Crystalline Polymers

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22220
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 35:Polymers, organic materials, and related fields
• Research Institution: Chuo University
• Principal Investigator: Ikeda Tomiki 中央大学, 研究開発機構, 機構教授 (40143656)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2021-03-31
• Keywords: 液晶高分子 / アゾベンゼン / 光運動材料 / フォトクロミック分子 / ポーラス構造

Outline of Final Research Achievements

We developed photomobile polymer materials with porous structures to control mechanical and photoresponsive properties. Polyurethanes containing azobenzene moieties in main chains were synthesized through polyaddition. These polymers exhibited high processability both in melt and solution processes. The films of these polymers showed reversible bending behavior upon irradiation with UV and visible light. In addition, porous structures in crosslinked liquid-crystalline polymers were controlled by applying macromonomers for polymerization and crosslinking. These achievements in enhancing processability and controlling porous structures enable various designs of photomobile polymer materials.

Free Research Field

高分子化学・材料化学・光化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高分子光運動材料は，次世代アクチュエーター材料として国内外で盛んに研究が進められており，ソフトロボットなどへの応用が期待されている。本研究では高分子光運動材料の成形性向上とポーラス構造制御に取り組み，高分子光アクチュエーターの多様な設計を可能にした。これにより，光アクチュエーターの力学特性・光応答性向上や新たな運動・機能の発現が期待できる。また，非架橋系における可逆応答の実現は，形状記憶材料や自己修復材料などの高性能・高機能化においても重要な知見であると考えている。