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非平衡現象に基づく自己組織化を利用した高分子面状デバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 14205132
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 高分子構造物性(含繊維)
研究機関北海道大学

研究代表者

下村 政嗣  北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (10136525)

研究分担者 居城 邦治  北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (90221762)
田中 賢  北海道大学, 創成科学研究機構, 科学技術振興研究員(特任助教授) (00322850)
山本 貞明  北海道大学, 創成科学研究機構, 科学技術振興研究員(特任教授) (20374720)
松尾 保孝  北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (90374652)
藪 浩  北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (40396255)
澤田石 哲郎  理化学研究所, フロンティア研究システム, 研究員 (50333331)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
39,520千円 (直接経費: 30,400千円、間接経費: 9,120千円)
2004年度: 13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
2003年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
2002年度: 14,300千円 (直接経費: 11,000千円、間接経費: 3,300千円)
キーワード非平衡現象 / 自己組織化 / 高分子 / 微粒子 / ハニカム構造 / 発光 / 自己組織化材料 / 高分子面状デバイス / ナノ微粒子 / ハニカム構浩フィルム / キャスト / マイクロ加工 / 散逸構造 / ハニカム構造フィルム
研究概要

本研究の目的は、高分子溶液をキャストした際に結露した水滴を鋳型として生成されるハニカム構造化膜の空孔中に発光性の微粒子を封入し、面状に発光するデバイスを作製することである。今年度は色素を分散させた微粒子作製と、そのハニカム膜への導入を行った。
色素とポリスチレンを溶かしたテトラヒドロフラン(THF)溶液に貧溶媒である水を加え、THFを蒸発させてやると、300nm前後の色素を担持したポリスチレン微粒子が形成されることを見出した。
ハニカム膜は疎水的な材料から作製されているため、その表面は高い撥水性を示す。従って微粒子の水分散液を導入しようとすると全く濡れることが出来ない。ここでハニカム膜の表面を親水化するために、UV-オゾン処理を行う方法を考案した。UV-オゾン処理により表面が親水化され、ハニカム状の空孔に微粒子が導入されやすい状態となった。
空孔中に微粒子を導入する方法はキャスト法やディップコート法などの方法が考えられるが、これらの方法では連続処理に向かなかったり、粒子を十分導入できない等の問題がある。そこで微粒子分散液を2枚のスライドガラスでははさみ、一方のスライドガラスに親水化したハニカム膜を固定し、一方のスライドガラスを一定速度でスライドさせる方法を考案した。その結果、非常に効率よく、よりパッキングしたハニカム-微粒子ハイブリッド構造が家試製された。色素を励起すると孔部分が明るく光っていることが観察され、面状の高分子デバイスが作製できた。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (26件) 図書 (3件) 産業財産権 (1件) 文献書誌 (8件)

  • [雑誌論文] Simple Fabrication of Micro Lens Arrays2005

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomura
    • 雑誌名

      Langmuir 21(5)

      ページ: 1709-1711

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of Self-Organized Mesoscale Polymer Patterns on Solid Substrate2005

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomura
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials 15(印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Super Hydrophobic and Lipophobic Properties of Self-Organized Honeycomb and Pincushion Structures2005

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomura
    • 雑誌名

      Langmuir 21(印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Stretching of Single DNA Molecules Complexed with Restriction Endonuclease by Langmuir-Blodgett Method2005

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomura
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces B 40(3-4)

      ページ: 123-126

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of Self-Organized Mesoscale Polymer Patterns on Solid Substrate2005

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomura
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials 15(in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Super Hydrophobic and Lipophobic Properties of Self-Organized Honeycomb and Pincushion Structures2005

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomura
    • 雑誌名

      Langmuir 21(in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 自己組織化とナノ・マイクロファブリケーション技術2004

    • 著者名/発表者名
      下村政嗣
    • 雑誌名

      表面技術 55(12)

      ページ: 770-774

    • NAID

      10014096170

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Design of novel biointerfaces (II). Fabrication of self-organized porous polymer film with highly uniform pores2004

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomura
    • 雑誌名

      Bio-Medical Materials and Engineering 14

      ページ: 439-446

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] One-step Fabrication of Polymer Thin Films with Lithographic Bas-relief Micro-pattern and Self-Organized Micro-porous Structure2004

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomura
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science 39

      ページ: 2243-2247

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Influence of Substrate on Self-assembled Photonic Crystal2004

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomura
    • 雑誌名

      Chemical Communications 5

      ページ: 506-507

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Zikososikika to Nano-Microfabrication gijutsu2004

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomura
    • 雑誌名

      Hyoumengijutsu 55(12)

      ページ: 770-774

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of Mesoscopic Patterns of Nanoparticles by Self-Organization2003

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomura
    • 雑誌名

      Molecular Crystals and Liquid Crystals 406

      ページ: 159-162

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of Honeycomb-patterned Polyimide Films by Self-Organization2003

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomura
    • 雑誌名

      Langmuir 19

      ページ: 6297-6300

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Micropatterns Based on Deformation of a Viscoelastic Honeycomb Mesh2003

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomura
    • 雑誌名

      Langmuir 19

      ページ: 6193-6201

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 自己組織化によるナノマテリアル2003

    • 著者名/発表者名
      下村政嗣
    • 雑誌名

      M&E 30(8)

      ページ: 190-195

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] DNA-mimetics : toward Novel Molecular Devices having Molecular Information2003

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomura
    • 雑誌名

      Synthetic Metals 133-134

      ページ: 473-475

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] tissue engineeringによる肝組織再構成2003

    • 著者名/発表者名
      下村政嗣
    • 雑誌名

      Surgery Frontier 10

      ページ: 245-248

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Periodic Precipitation during Droplet Evaporation on a Substrate2003

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomura
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan 72

      ページ: 2468-2471

    • NAID

      110001954254

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Zikososikika ni yoru Nanomaterial2003

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomura
    • 雑誌名

      M&E 30

      ページ: 190-195

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tissue Engineering ni yoru kan sosiki saikousei2003

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomura
    • 雑誌名

      Surgery Frontier 10

      ページ: 245-248

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication and Optical Property of Self-Organized Honeycomb-patterned Films2002

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomrua
    • 雑誌名

      Molecular Crystals and Liquid Crystals 377

      ページ: 285-288

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of Honeycomb Film of an Amphiphilic Copolymer at the Air-Water Interface2002

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomura
    • 雑誌名

      Langmuir 18

      ページ: 5734-5740

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of Self-Organized Micro-patterned Polymer Films Having Cell Adhesive Ligands2002

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomura
    • 雑誌名

      Polymer Journal 34

      ページ: 166-174

    • NAID

      10012291753

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Photo-Conductivity Measurements of Single Line Structure Poly(3-hexylthiophen) Patterned Film in Submicro-meter Range Conducting Atomic Force Microscope2002

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomura
    • 雑誌名

      Koubunshi Ronbunshu 59

      ページ: 651-655

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication and Optical Property of Self-Organized Honeycomb-patterned Films2002

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomura
    • 雑誌名

      Molecular Crystals and Liquid Crystals 377

      ページ: 285-288

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Photo-Conductivity Measurements of Single Line Structure of Poly(3-hexylthiophen) Patterned Film in Submicro-meter Range by Conducting Atomic Force Microscope2002

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomura
    • 雑誌名

      Koubunshi Ronbunshu 59

      ページ: 651-655

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] 自己組織化によるナノマテリアルの創成と応用展望 先駆者達に聞く!自己組織化によるナノマテリアルの創成と応用2004

    • 著者名/発表者名
      下村政嗣
    • 総ページ数
      320
    • 出版者
      有限会社ブッカーズ,NTS出版
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] Zikososikika ni yoru Nanomaterial no Sousei to Ouyoutenbou Senkusyatachi ni Kiku! Zikososhikika ni yoru Nanomaterial no Sousei to Ouyou2004

    • 著者名/発表者名
      M.Shimomura
    • 総ページ数
      320
    • 出版者
      NTS inc.
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] 自己組織化によるナノマテリアルの創成と応用展望 先駆者に聞く!自己組織化によるナノマテリアルの創成と応用2004

    • 著者名/発表者名
      下村政嗣
    • 総ページ数
      320
    • 出版者
      有限会社ブッカーズ, NTS出版
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] サブミクロンハニカムフィルムの製造方法2004

    • 発明者名
      下村 政嗣, 藪 浩
    • 権利者名
      北海道大学
    • 産業財産権番号
      2004-247852
    • 出願年月日
      2004-08-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shimomura: "Preparation of Honeycomb-Patterned Polyimide Films by Self-Organization"Langmuir. 19. 6297-6300 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 下村政嗣: "自己組織化によるナノマテリアル"M&E. 30(8). 190-195 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 下村政嗣: "tissue engineeringによる肝組織再構成"Surgery Frontier. 10(3). 21(245)-24(248) (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Masatsugu Shimomura: "Periodic Precipitation during Droplet Evaporation on a Substrate"2003 The Physical Society of Japan. Vol.72,No.10. 2468-2471 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 下村政嗣: "21世紀版 薄膜作製応用ハンドブツク"ソフトマテリアルの自己組織化 自己組織化による高分子薄膜のパターン化. 1448 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] N.Kurono: "Fabrication and Optical Property of Self-Organized Honeycomb-Pattered Films"Mol. Cryst. Lyq. Cryst. 377. 285-288 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nishikawa: "Fabrication of Honeycomb Film of an Amphiphilic Copolymer at the Air-Water Interfac"Langmuir. 18. 5734-5740 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] J.Nishida: "Preparation of Self-Organized Micro-Pattered Polymer Films Having Cell Adhesive Ligands"Polym. J. 34. 166-174 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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