Development of Innovative Organic Luminescent Materials for Rapid Mechanochromism

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05645
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 35030:Organic functional materials-related
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: Ito Suguru 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (80724418)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: メカノクロミズム / 有機結晶 / 固体発光 / 自己回復材料

Outline of Final Research Achievements

In this study, the self-recovering mechanochromic luminescence has been achieved utilizing pyrene derivatives containing alkyl chains, which exhibited a change in emission color upon mechanical stimulation and promptly restore the original emission color at room temperature. Extensive research has also been conducted on mechanochromic luminescence with two-component luminescent materials, and new methods have been developed for mechanochromic luminescence with stepwise color change and for increasing the magnitude of wavelength change upon mechanical stimulation, along with guidelines for facilitating rapid recovery of luminescent color. Furthermore, multi-stimuli-responsive luminescent organic materials and luminescent polymer gel materials have been developed.

Free Research Field

有機合成化学、光化学、超分子化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

こするなどの機械的刺激により発光色が変化するメカノクロミック発光材料は、高感度な圧力センサーなどへの応用が期待されているが、その設計指針は十分に確立されていない点が課題であった。本研究では、発光色が室温下で速やかに回復するメカノクロミック発光を実現する上で、非晶質状態における分子運動性が重要であることを明らかとしており、学術的に意義深い。本成果は高速メカノクロミック発光材料を用いた実用的な発光センサーの開発に活用可能であり、社会的にも意義深い。