2011 Fiscal Year Annual Research Report
ナノビルディングユニットの精密合成とその自己集合による各種次元組織体の構築
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23350098
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
大久保 達也 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (40203731)
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| Keywords | ナノ材料 / 自己組織化 / 表面・界面物性 / 複合材料・物性 / ナノ粒子 |
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| Research Abstract |
本研究では、我々が独自に開発してきた単分散球状シリカナノ粒子や、本研究で開発する様々なナノ粒子系をナノビルディングユニット(NBU)に用い、これらを一次元から三次元までの様々な次元において自在に集積するボトムアッププロセスを開発する。これにより、従来の技術では成し得なかった新規機能の創出を目指す。この目的に向けて、以下の三項目に重点的に取り組む。
1)NBUの合成法の開発:サイズ、組成、形状、内部構造の多様化;2)NBUの各種次元配列制御:NBUと有機機能分子あるいは生体分子などの物質系との協奏的相互作用を利用して、配列構造や次元を制御;3)NBUからの階層的コロイド結晶の創製:多成分のNBUからナノ空間・マイクロ空間を有する階層構造を創出することで、新規のシステム・デバイスを創出。
本年度は、1)NBUの合成法の開発、および2)NBUの各種次元配列制御に焦点を絞って研究を進めた。NBUの合成においては、汎用触媒を用いた単分散シリカナノ粒子の合成、および異方的に有機修飾されたシリカナノ粒子の合成に成功した。NBUの次元制御配列に関しては、我々はすでにアミノ酸を触媒として合成される単分散シリカナノ粒子が、両親媒性のブロックコポリマーの存在下、きわめて異方性の高い構造である一次元状の連結構造へと自己集合することを見出している。本年度は、この現象の解明を目指し、ポリマーの構造の違いがシリカナノ粒子の一次元配列に与える影響を系統的に評価した。また、ポリマーのシリカナノ粒子への吸着状態に関する解析を行い、本現象にはシリカ粒子間に働く静電斥力と、吸着ポリマーによる引力のバランスが重要であるとの見解を得ている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
目的のひとつであったNBUの合成法の開発について、汎用触媒を用いた新規な手法を確立し、論文にて発表することができた。また、NBUの次元制御配列の機構についての解明が進んだため、学会にて発表を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
シリカ粒子以外の機能性無機ナノ粒子の配列制御を行う。また、異方的に有機修飾されたシリカナノ粒子をNBUとする液中での自己集合について検討を進めていく。
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