2012 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ界面分子バルブと分子マニピュレータによるミクロ輸送の制御と駆動
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24340099
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山本 潤 京都大学, 理学研究科, 教授 (10200809)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石井 陽子 京都大学, 理学研究科, 助教 (80609793)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ナノ界面 / 分子マニピュレータ / 輸送 / 液晶場 / 分子バルブ / DDS / フォトニック |
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| Research Abstract |
本基盤研究では、ソフトマターに内在するナノ界面の動的状態を局所的に制御し、このナノ界面を分子バルブとして界面間の物質輸送を制御する。また、分子マニピュレータの原理を用いて、物質中のナノ界面の分布・構造を人工的に制御し、ミクロな物質輸送を駆動する原理を提唱する。本研究構想で扱うナノ界面は、局所的な相転移により大きな状態変化を起こし、輸送係数の絶対値と異方性に巨大な変化を生み出す。研究期間内の具体的な実現目標は、光伝播を制御するフォトニック液晶バブルと、物質の輸送を制御するDDS液晶ナノバルブであり、それぞれ微小球レーザー、DDSとして応用面でも革新的な物質設計概念をもたらす。
本年度は、ナノ液晶バブル作成の基盤技術を構築する。ナノ界面の動的制御による界面間の物質の輸送を制御するモデルとして、2つの異なる領域を隔てる球状のミクロ相分離構造をモデルとする。特に内部に液晶性を有する「液晶バブル」を作成する基盤技術を確立した。
次にダイナミック分子マニピュレータによる輸送駆動について研究を進めた。まず高出力レーザを用いて、分子マニュピレータを基本としたダイナミック分子マニピュレータの新しい光学系を構築した。アゾ液晶を混合した液晶試料を、レーザー光の干渉縞で励起し、可視光波長程度の液晶秩序度の分布作成に成功した。購入した高速カメラで蛍光分子に輸送を観察してそのダイナミクスを研究している。
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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
液晶ナノバブルの作成に関しては安定して作成する方法を獲得し、現在ナノ界面における物質の出入りをマーカー分子を内包させて研究を順調に勧めている。また、マニピュレーションについては、特に高屈折率の金ナノ粒子などの捕捉に成功し、様々ナノ構造構築を実現できる可能性が高まった。このように研究は順調な進捗しており、2年後には十分な成果が期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度である本年度は、基礎的な実験方法が滞りなく進められるような知見の収集を終了したので、来年度からは研究目的の達成に邁進する予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
基礎実験技術の確率に時間を費やしたため、実験消耗品や旅費などの経費に剰余金が生じたが、来年度は具体的な研究目的を遂行するため、多くの実験消耗品・試薬を消費する予定であると同時に、成果を学会、研究会等で公表するための費用として必要である。
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