2013 Fiscal Year Annual Research Report
外場作用下での異形粒子配向集積による非最密充填型新規コロイド結晶の創製
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23681020
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
長尾 大輔 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50374963)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | ナノ材料 / 自己組織化 / 異型粒子 |
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| Research Abstract |
単分散な異型ビルディングブロックとして、前年度に引き続き、球状の無機酸化物を内包したダンベル型の複合粒子を合成し、その電場応答性を調べた。電場強度と周波数を操作因子として種々の電場印加条件でダンベル型複合粒子の集積状態を観察したところ、低電場・低周波数では電極基板上に２次元集積する傾向を示し、一方、高電場・高周波数では基板に対して垂直に配向集積することを明らかにした。２次元集積する挙動と、垂直に配向集積する挙動は、球状シリカを内包させた場合より、電場応答性に優れる球状チタニアを内包させた場合の方が明確に観察された。
粒子集積体に効率よく中空構造（非最密充填構造）を形成するため、新しい粒子集積方法についても検討した。本手法における中空構造は、無機コア－有機シェル粒子間に生じる空隙に酸化物ナノ粒子を充填した複合体を利用して形成される。具体的には、前述のコア－シェル粒子と酸化物ナノ粒子の複合体をポリマー熱分解が生じる温度で焼成すると、ポリマーが選択的に除去され、複合体内には中空構造が導入される。この複合体の特徴は、内包した各コア粒子の周囲にコア粒子の可動域が形成されることにある。今回はコア粒子としてシリカ粒子を用いたが、内包するコア粒子としては誘電性の高いチタニア粒子や、磁性マグネタイトを取り込んだシリカ粒子等、外場応答性に優れる各種単分散粒子を取り込むことも可能であり、内包コア粒子の可動性も確保できれば、新たなスイッチングデバイスとしての応用の可能性が考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25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 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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