2015 Fiscal Year Annual Research Report
液晶中の転傾の形状を模倣した無機構造体を用いた新液晶相の創出法の確立
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25610123
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
内田 幸明 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (60559558)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | フラストレート液晶相 / 液晶 / ポーラスカーボン / ポーラスシリカ / コレステリックブルー相 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
配向秩序を持つ流体である液晶相のうち、フラストレート相と呼ばれる一群の相は、配向秩序度が低く高エネルギーの配向欠陥 (転傾) が絡み合った複雑な構造を持つ。フラストレート相の転傾部位の構造を別の物質で再現し、フラストレート相ではない液晶相と複合化すると、フラストレート相を発現すると予想される。本研究では、この普遍的手法の可能性を探るため、フラストレート相であるコレステリックブルー相IIの転傾を模倣した構造体であるポーラスカーボン(PC)・ポーラスシリカ(PS)・テトラポッド型酸化亜鉛(T-ZnO)を合成し、フラストレート相ではない液晶相との複合体の相転移挙動と配向場について検討した。
PCを合成して液晶を浸透させると、元の液晶とは異なる反射スペクトルを示した(学会発表)が、PCの吸光度が高く液晶相の構造についてそれ以上の検討が難しかったため、可視光吸収の少ないPSの合成を行った。合成したPSに液晶を浸透させ、偏光顕微鏡観察と反射スペクトル測定によって、元の液晶相とは異なる構造を持つこと、元の液晶とは異なる相転移挙動を示すことが明らかとなった。これは、多孔体によって新たな液晶相を誘起できる可能性を示唆している。また、単分散性の高いT-ZnO粒子の合成を行い(雑誌論文)、それを液晶中に分散させることに成功した。その際、元の液晶相では不安定な転傾が安定化されることが明らかとなった。
本研究から派生した液晶と構造体との複合体に関する研究成果として、リオトロピック液晶中における高分子ナノシートの合成についても成功した(雑誌論文及び学会発表)。さらに、今後の無機構造体-液晶複合体の内部構造を調べるために役立つ時間領域差分法による光伝播シミュレーションについても研究を行い、コレステリック液晶エマルション中の光伝播について明らかにした(学会発表)。
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[Presentation] 超膨潤ラメラ相の安定化2015
Author(s)
内田幸明、西澤巧馬、西山憲和
Organizer
2015年日本液晶学会討論会
Place of Presentation
東京工業大学（神奈川県・横浜市）
Year and Date
2015-09-07 – 2015-09-09
