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刺激応答性構造色バルーンの開発とマイクロカプセルによる金ナノロッド配列構造の形成

Publicly Offered Research

Project AreaFusion Materials: Creative Development of Materials and Exploration of Their Function through Molecular Control
Project/Area Number 23107535
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

東口 顕士  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90376583)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords構造色 / 高分子 / マイクロカプセル / 光架橋 / 浸透圧
Outline of Annual Research Achievements

1.光硬化性樹脂ポリ桂皮酸ビニルを球殻部位に有する構造色バルーンの溶媒及び光応答性
構造色バルーン、すなわち直径数百μm、膜厚数百nmのマイクロカプセルは、薄膜干渉によって様々な色を発現する。この構造色バルーンは膨張、収縮に伴い膜厚と色調の変化が起こる。カプセルの球殻部位にポリ桂皮酸ビニルを用いた物は紫外光照射によって光硬化性を示すため、構造色の溶媒応答性が光制御できる。まずバルーンの周辺の溶媒をアセトン/水混合溶媒に交換すると、サイズ変化とそれに伴う色調変化が確認出来た。これに紫外光を照射したところ、変形前、変形中のいずれにおいてもサイズ変化速度を制御出来ることを確認した。特に変形中における紫外光照射では任意のサイズと色調に固定化することが可能であった。このような応答性の変化は、三次元ネットワークの形成による溶媒含有・透過速度の減少および機械的耐久性の向上に由来する変形速度の低下によると推測された。
2.液晶の欠陥線を利用した有機ナノ粒子の二次元配列
液晶中では、配向の異なる領域の境界に欠陥が発生し、その周囲には配向ひずみ由来のポテンシャル極大が形成される。この欠陥領域に球状の多分岐型高分子を選択的濃縮させる方法を確立させた。無配向状態(等方相)の液晶に対しては、高分子は均一に溶解した。温度を下げ配向秩序の高いネマチック相にしたところ、液晶と高分子の相分離が起こり、同時に欠陥線部分への高分子の濃縮が確認できた。特にコレステリック相では、液晶配向制御との組み合わせによって二次元周期構造を大スケールに形成させることに成功した。
またこの多分岐型高分子と同程度の粒径を有するAuナノ粒子を液晶被覆して導入したところ、同様に欠陥線への濃縮が確認された。これは無機/金属ナノ粒子を用いた大スケールの二次元周期構造が形成可能であることを意味しており、光学挙動などの変化が期待される。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2012 2011

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Spatial Distribution Control of Polymer Nanoparticles by Liquid Crystal Disclinations2012

    • Author(s)
      K. Higashiguchi
    • Journal Title

      Polymer Journal

      Volume: 44 Issue: 6 Pages: 632-638

    • DOI

      10.1038/pj.2012.44

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Solvent-Responsive Structural Colored Balloons2012

    • Author(s)
      K. Higashiguchi*, M. Inoue, T. Oda, K. Matsuda
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 28(12) Issue: 12 Pages: 5432-5437

    • DOI

      10.1021/la3006234

    • Related Report
      2012 Annual Research Report 2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 可変性のある発色について2012

    • Author(s)
      東口顕士
    • Organizer
      新学術領域「融合マテリアル」第5回若手スクール
    • Place of Presentation
      鳥取
    • Year and Date
      2012-11-25
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 構造色バルーンの溶媒応答性および光応答性2012

    • Author(s)
      東口顕士,井上雅文,小田智博,松田建児
    • Organizer
      第61回高分子討論会
    • Place of Presentation
      愛知
    • Year and Date
      2012-09-19
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 構造色バルーンの溶媒応答性と機能化2012

    • Author(s)
      井上雅文・東口顕士・松田建児
    • Organizer
      日本化学会春期年会
    • Place of Presentation
      神奈川県・慶應義塾大学
    • Year and Date
      2012-03-26
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 構造色バルーンの溶媒応答性2011

    • Author(s)
      井上雅文、東口顕士、小田智博、松田建児
    • Organizer
      光化学討論会
    • Place of Presentation
      宮崎県・宮崎市河畔コンベンションエリア
    • Year and Date
      2011-09-07
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2013-05-31   Modified: 2018-03-28  

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