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2015 Fiscal Year Annual Research Report

極微な領域規制に基づくメソ薄膜の形態発現と光応答系の創成

Research Project

Project/Area Number 23225003
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

関 隆広  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40163084)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 原 光生  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10631971)
竹岡 敬和  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20303084)
永野 修作  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40362264)
川月 喜弘  兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60271201)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2016-03-31
Keywordsブロック共重合体 / 高分子ブレンド / アゾベンゼン / 超微量塗布 / 表面リンクル
Outline of Annual Research Achievements

申請者らは、液晶性高分子薄膜を中心とした界面での光形態制御や配向現象について系統的な知見を蓄積してきたが、膜形態は巨視的なものに限られてきた。本研究では、二次元方向にも極微界面の規制を加えた膜系の検討を発案する。
具体的には、サブフェムトリットルの微小量液滴から得る高分子ブレンド膜、ブロック共重合体膜、有機無機ハイブリッド膜の構造や物性の諸特性の解明と展開、および表面リンクル現象の光制御に関する新たな高分子機能化学の創成を行う。高度に次元制御を受けた膜形態からいかなる自己集合現象を示すかについて、詳細かつ系統的な理解を得るとともに、そえに基づく階層構造を有する新たな光応答システムの構築を目指した。
また、本研究の遂行に不可欠な光配向プロセスの高度化と多様化を進めることも目的とした。期待以上といえる以下の成果が得られた。
1)エラストマー上に形成させた液晶性高分子の光反応により、表面リンクルの自在な操作ができることを示した。
2)空気界面からの高分子液晶の配向制御に関して、シアノビフェニル系高分子では、主鎖がポリアクリレートかポリアクリレートで全く配向が異なることを見出し、その要因が空気界面からの配向作用であることをインクジェット法を用いて明確に示した。また、エネルギーの低いX線を用いるなどして、薄膜内での液晶メソゲンの配向の膜厚方向のプロファイルを示した。
3)光異性化を示す表面膜により、シアノビフェニル液晶の配向を光で可逆的にスイッチングできることを見出した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (24 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 11 results,  Acknowledgement Compliant: 8 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 11 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Assembly of an Achiral Chromophore into Light-Responsive Helical Nanostructures in the Absence of Chiral Components2016

    • Author(s)
      Mina Han, Sung June Cho, Yasuo Norikane, Masaki Shimizu, Takahiro Seki
    • Journal Title

      Chemistry-A European Journal

      Volume: 22 Pages: 3971-3975

    • DOI

      10.1002/chem.201600227

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Free surface command layer for the photoswitchable out-of-plane alignment control in liquid crystalline polymer films2016

    • Author(s)
      Takashi Nakai, Daisuke Tanaka, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano, Takahiro Seki
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 32 Pages: 909-914

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.5b04325

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Evaluations of Mesogen Orientation near the Substrate Surface in Thin Films of Polyacrylate with Cyanobiphenyl Side Chain2016

    • Author(s)
      Daisuke Tanaka, Takumi Mizuno, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano, Itsuki Saito, Katsuhiro Yamamoto, Takahiro Seki
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 32 Pages: in press

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.6b00538

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Elucidation of Isomerization Pathways of a Single Azobenzene Derivative using a STM2015

    • Author(s)
      Emiko Kazuma, Mina Han, Jaehoon Jung, Junepyo Oh, Takahiro Seki, Yousoo Kim
    • Journal Title

      The journal of Physical Chemistry Letters

      Volume: 6 Pages: 4239-4243

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.5b01847

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Photoresponsive surface wrinkle morphologies in liquid crystalline polymer films2015

    • Author(s)
      11)Takahiro Takeshima, Wan-yu Liao, Yuki Nagashima, Koichiro Beppu, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano, Takahiro Seki
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 48 Pages: 6378-6384

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.5b01577

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Alternation of side chain mesogen orientation caused by the backbone structure in liquid crystalline polymer thin films2015

    • Author(s)
      Daisuke Tanaka, Yuki Nagashima, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano,* and Takahiro Seki
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 31 Pages: 11379-11383

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.5b02442

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Dynamic photoinduced realignment processes in photoresponsive block copolymer films: Effects of chain length and block copolymer architecture2015

    • Author(s)
      Masami Sano, Feng Shan, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano, Yuya Shinohara, Yoshiyuki Amemiya, and Takahiro Seki
    • Journal Title

      Soft Matter

      Volume: 11 Pages: 5918-5925

    • DOI

      10.1039/C5SM01140J

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Facile morphological control of fluorescent nano/microstructures via self-assembly and phase separation of trigonal azobenzenes showing aggregation-induced emission enhancement in polymer matrices2015

    • Author(s)
      Mina Han, Yukikazu Takeoka, Takahiro Seki
    • Journal Title

      Journal of Materials Chemistry C

      Volume: 3 Pages: 4093-4098

    • DOI

      10.1039/C5TC00462D

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New Aspects in the Hierarchical Cooperative Motions of the Photoalignment Process of Liquid Crystalline Block Copolymer Films2015

    • Author(s)
      Masami Sano, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano, Yuya Shinohara, Yoshiyuki Amemiya, Takahiro Seki
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 48 Pages: 2217-2223

    • DOI

      10.1021/ma5025279

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Photoalignment of liquid crystal polymer films containing mesostructures and a free surface command layer2015

    • Author(s)
      Takahiro Seki, Kei Fukuhara, Masami Sano, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano
    • Journal Title

      Molecular Crystals and Liquid Crystals

      Volume: 614 Pages: 118-123

    • DOI

      10.1080/15421406.2015.1050284

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Photo-switching Behavior of Microphase Separated Structure in Liquid Crystalline Azobenzene Block Copolymers Possessing Different Poly(alkyl methacrylate) Blocks2015

    • Author(s)
      Masami Sano, Yomoya Murase, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano, Yuya Shinohara, Yoshiyuki Amemiya, and Takahiro Seki
    • Journal Title

      Molecular Crystals and Liquid Crystals

      Volume: 617 Pages: 5-13

    • DOI

      10.1080/15421406.2015.1075356

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 空気界面操作に基づく光あぶり出しレリーフ形成機能の創出2016

    • Author(s)
      関 隆広
    • Organizer
      日本化学会 特別セッション「高次複合光応答分子システムの開拓」
    • Place of Presentation
      京都 同志社大学
    • Year and Date
      2016-03-27
    • Invited
  • [Presentation] 液晶材料の光配向における新展開2016

    • Author(s)
      関 隆広
    • Organizer
      帝人21世紀フォーラム
    • Place of Presentation
      東京 大崎ブライトコアホール
    • Year and Date
      2016-01-30 – 2016-01-31
    • Invited
  • [Presentation] 空気界面操作に基づく光あぶり出しレリーフ形成機能の創出2016

    • Author(s)
      関 隆広
    • Organizer
      高次複合光応答システムの開拓と学理の構築 平成27年度第3回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパスシグマホール
    • Year and Date
      2016-01-23 – 2016-01-24
    • Invited
  • [Presentation] 液晶物質の光配向における新展開2016

    • Author(s)
      関 隆広
    • Organizer
      材料バックキャストテクノロジー研究センターシンポジウム「基盤材料とバックキャストテクノロジー」
    • Place of Presentation
      名古屋大学野依交流館
    • Year and Date
      2016-01-12
    • Invited
  • [Presentation] New strategies in photoalignment of liquid crystalline polymers2015

    • Author(s)
      Takahiro Seki
    • Organizer
      2015 Campus Asia Symposium
    • Place of Presentation
      中国 上海交通大学
    • Year and Date
      2015-11-04 – 2015-11-08
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Photoalignable Radical Initiator for Anisotropic Polymerization in Liquid Crystalline Media2015

    • Author(s)
      Takahiro Seki. Daichi Yamaoka, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano
    • Organizer
      19th International Symposium on Advanced Display Materials and Devices (ADMD 2015)
    • Place of Presentation
      韓国 慶州 K-hotel
    • Year and Date
      2015-10-22 – 2015-10-23
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 液晶薄膜材料の光配向の新展開2015

    • Author(s)
      関 隆広
    • Organizer
      第143回ラドテック研究会講演会
    • Place of Presentation
      学士会館本館、東京
    • Year and Date
      2015-09-11
    • Invited
  • [Presentation] メゾスコピック構造の光配向制御と空気界面の役割2015

    • Author(s)
      関 隆広
    • Organizer
      2015年日本液晶学会交流会
    • Place of Presentation
      東工大すずかけ台キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-06
    • Invited
  • [Presentation] Photoalignment of mesoscopic polymer structures by light2015

    • Author(s)
      Takahiro Seki, Shusaku Nagano
    • Organizer
      The 8th Nagoya U-Toyota Motors-Tsinghua U-Hokkaido U-Xinjiang Normal U (NTTHX) Joint Symposium
    • Place of Presentation
      中国 ウルムチ
    • Year and Date
      2015-08-09 – 2015-08-10
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] メゾスコピック構造の光配向制御と空気界面の役割2015

    • Author(s)
      関 隆広
    • Organizer
      JSTナノシステム機能創発研究会
    • Place of Presentation
      名古屋大学VBLホール
    • Year and Date
      2015-07-17
    • Invited
  • [Presentation] メゾスコピック構造の光配向制御と空気界面の役割2015

    • Author(s)
      関 隆広
    • Organizer
      低次元系光機能材料研究会第4回研究講演会「次元制御とπ造形がもたらす物性科学の新展開」
    • Place of Presentation
      化学会館ホール(東京)
    • Year and Date
      2015-05-29
    • Invited
  • [Remarks] 名古屋大学 関研究室

    • URL

      http://www.apchem.nagoya-u.ac.jp/06-BS-2/sekilabo/index-j.html

  • [Remarks] 第2回光配向と光パターニングの国際会議(PhoSM2016)

    • URL

      http://www.apchem.nagoya-u.ac.jp/06-BS-2/phosm/index.html

URL: 

Published: 2017-01-06  

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