2012 Fiscal Year Annual Research Report
液晶コロイド複合体規則配列技術による刺激応答材料の創製
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22510121
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| Research Institution | Toyota Central R&D Lab., Inc. |
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Principal Investigator |
井川 泰爾 株式会社豊田中央研究所, 材料プロセス研究部 有機材料プロセス研究室, 主任研究員 (20394786)
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| Project Period (FY) |
2010-10-20 – 2013-03-31
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| Keywords | コロイド液晶 / アゾベンゼン / 構造制御 / 光異性化 / リオトロピック液晶 / サーモトロピック液晶 / アクチン / ミオシン |
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| Research Abstract |
本研究は、アゾベンゼン誘導体（アゾ色素）を含有する高分子（アゾポリマ）に特有の「光表面変形機能」「液晶配向制御機能」を利用した「微粒子規則配列法」並びに「光固定化法」を用いて、コロイド粒子の3次元構造が可逆的に変化する刺激応答機能性材料の創製を目的として実施した。コロイド粒子と液晶分子を複合化した以下に示す2種の刺激応答材料を検討した。
一つ目は、誘電体微粒子を液晶中に分散した「液晶コロイド系」の検討を行った。先ず、液晶配向制御機能を有するアゾ色素をシリカ微粒子の表面に結合した後、ネマチック液晶中に分散させた。次に、光ピンセットにより、複数の微粒子を任意の2次元構造に配列させた。最後に、UV光と青色光を交互に照射して、アゾ色素の光異性化反応を誘起し、シリカ微粒子の配列構造に変化が見られるか偏光顕微鏡観察を行った。アゾ色素の光異性化反応前後においてシリカ微粒子表面近傍の液晶配向に変化が起きることを確認した。微粒子の位置-輝度のプロット比較より、青色光照射後には頂点位置が広がり、UV光照射後には頂点位置が狭まった。位置変化は数%程度と小さいが、微粒子間の距離が光照射により変化することがわかった。アゾ色素や液晶素材の改良により、より大きな構造変化が期待される。
二つ目は、アゾポリマ微粒子表面にアクチンフィラメント(AF)を極性配向固定化した星型コロイドを、分子モータ集合体である双頭型ミオシンフィラメント（MF）と混合してゲル化したコロイド集合体を検討した。H23年度には、分子モータの運動エネルギー源であるATP添加によりゲルが収縮することを報告した。本年度は、AFの極性配向の配向度を確認するため、蛍光波長の異なるアクチン2種を2段階重合して極性を確認可能にしたAFを用いて、AFをアゾポリマに極性固定化した後、蛍光観察を行った。約90%のAFが極性配向していることを確認できた。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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