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無機ナノシート液晶の光操作による動的階層構造の自在制御と機能

研究課題

研究課題/領域番号 15H03878
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機工業材料
研究機関九州工業大学

研究代表者

中戸 晃之  九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (10237315)

研究分担者 川俣 純  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (40214689)
岩井 俊昭  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80183193)
連携研究者 毛利 恵美子  九州工業大学, 大学院工学研究院, 助教 (60380721)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2015年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
キーワード無機ナノシート / ナノ材料 / 液晶 / コロイド / レーザー / 光操作 / 階層構造 / ナノシート / 光ピンセット / 無機工業材料 / 層状・層間化合物
研究成果の概要

無機ナノシートが形成するコロイド液晶の構造を、レーザー光の放射圧によって操作し、液晶中での階層的で局所的な構造構築を試みた。ニオブ酸ナノシート液晶中で、ナノシートはレーザー光の入射方向に沿って配向した。焦点付近では、ナノシートは偏光したレーザー光の光電場に依存した配向を示した。しかし、その外縁では、異なる配向、すなわち100 μmに及ぶ巨大な年輪状の組織構造を形成し、その構造は偏光の向きとは無関係であった。焦点での配向は等方相のナノシートのコロイドでも観察されたが、外縁の年輪構造は液晶相に特有であった。これらより、無機ナノシート液晶の構造形成に対する光操作の有効性を確立した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 9件、 招待講演 6件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Radiation Pressure Induced Hierarchical Structure of Liquid Crystalline Inorganic Nanosheets2018

    • 著者名/発表者名
      Tominaga Makoto、Nagashita Takashi、Kumamoto Takuya、Higashi Yuki、Iwai Toshiaki、Nakato Teruyuki、Suzuki Yasutaka、Kawamata Jun
    • 雑誌名

      ACS Photonics

      巻: 5 号: 4 ページ: 1288-1293

    • DOI

      10.1021/acsphotonics.7b01230

    • NAID

      120006976067

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prepublication: Optical trapping and orientation manipulation of 2D inorganic materials using a linearly polarized laser beam2018

    • 著者名/発表者名
      Tominaga Makoto、Higashi Yuki、Kumamoto Takuya、Nagashita Takashi、Nakato Teruyuki、Suzuki Yasutaka、Kawamata Jun
    • 雑誌名

      Clays and Clay Minerals

      巻: 66

    • DOI

      10.1346/ccmn.2017.064075

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Assembled Structure of a Nanosheet Liquid Crystal Induced by Laser Beam Using an Objective Lens witj a Low Numerical Aperture2018

    • 著者名/発表者名
      T. Nagashita, Y. Higashi, A. Ikeda, M. Tominaga, T. Kumamoto, Y.Suzuki, T. Nakato, J. Kawamata
    • 雑誌名

      Clay Science

      巻: 22

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Electric Alignment of Liquid Crystalline Colloidal Nanosheets Prepared by Exfoliation of Layered Oxides2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nakato
    • 雑誌名

      Clay Science

      巻: 21 ページ: 13-20

    • NAID

      130006770102

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Textural Diversity of Hierarchical Macroscopic Structures of Colloidal Liquid Crystalline Nanosheets Organized under Electric Fields2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nakato, Y. Nono, E. Mouri
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces A

      巻: 印刷中 ページ: 373-381

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2017.02.092

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 無機ナノシートの液晶形成と機能2016

    • 著者名/発表者名
      中戸晃之
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニヤリング

      巻: 61 ページ: 821-826

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Photoinduced electron transfer between semiconducting nanosheets and acceptor molecules in the presence of colloidal clay particles2016

    • 著者名/発表者名
      Teruyuki Nakato, Manami Shimizu, Hitomi Edakubo, Emiko Mouri
    • 雑誌名

      Applied Clay Science

      巻: 未定 ページ: 76-82

    • DOI

      10.1016/j.clay.2016.03.007

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of sol-gel transition of clay colloids on the spectroscopic behavior of cationic dye adsorbed on the clay particles2015

    • 著者名/発表者名
      Teruyuki Nakato, Yusuke Nakano, Emiko Mouri
    • 雑誌名

      Applied Clay Science

      巻: 118 ページ: 29-37

    • DOI

      10.1016/j.clay.2015.08.032

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 円偏光の照射によるニオブ酸ナノシートの回転とその制御2018

    • 著者名/発表者名
      東 裕貴,池田 暉,長下 敬,富永 亮,鈴木康孝,川俣 純,熊本拓哉,中戸晃之
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] レーザー光の放射圧によるニオブ酸ナノシート液晶の配向制御~ナノシートの配向の偏光依存性~2017

    • 著者名/発表者名
      長下 敬,東 裕貴,富永 亮,鈴木康孝,川俣 純,熊本拓哉,中戸晃之
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] レーザーの放射圧による無機ナノシート液晶の局所操作2017

    • 著者名/発表者名
      熊本拓哉,富永亮,長下 敬,毛利恵美子,鈴木康孝,川俣 純,中戸晃之
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 無機ナノシートの基礎~その多様な側面~2017

    • 著者名/発表者名
      中戸晃之
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Radiation Pressure Induced Orientation of Colloidal Oxide Nanosheets2017

    • 著者名/発表者名
      M. Tominaga, T. Nagashita, Y. Higashi, T. Kumamoto, T. Nakato, Y. Suzuki, J. Kawamata
    • 学会等名
      16th Int. Clay Conf.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Orientation of Niobate Nanosheet Liquid Crystals by Radiation Pressure of Laser Beam: Orientation on Polarization Direction of the Laser Beam2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nagashita, Y. Higashi, M. Tominaga, Y. Suzuki, J. Kawamata, T. Kumamoto, T. Nakato
    • 学会等名
      16th Int. Clay Conf.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hierarchical Organization of Liquid Crystalline Oxide Nanosheets2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nakato
    • 学会等名
      France-Japan Workshop 2017 on Functional Nanomaterials and Soft Materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Organization of Diverse Macroscopic Structures in Liquid Crystalline Colloids of Exfoliated Oxide Nanosheets2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nakato, Y. Nono, E. Mouri
    • 学会等名
      2017 Int. Conf. on Nanospace Materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 光の放射圧を用いたナノシートの配向制御2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木康孝,富永 亮,長下 敬,東 祐貴,川俣 純,熊本拓哉,中戸晃之
    • 学会等名
      2017年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] らせん状の波面を持つ光照射によるニオブ酸ナノシート液晶配向2017

    • 著者名/発表者名
      長下 敬,東 裕貴,熊本拓哉,富永 亮,鈴木康孝,中戸晃之,川俣 純
    • 学会等名
      第61回粘土科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] レーザーの放射圧による無機ナノシート液晶の光操作2017

    • 著者名/発表者名
      熊本拓哉,富永 亮,長下 敬,毛利恵美子,鈴木康孝,川俣 純,中戸晃之
    • 学会等名
      平成29年度九州支部秋季合同研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Nanosheet Liquid Crystals: Structured Colloids Constructed by Inorganic 2D Particles2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nakato
    • 学会等名
      Symposium on Applied Engineering and Sciences (SAES2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] レーザー光の放射圧によるコロイド中のニオブ酸ナノシートの配向2016

    • 著者名/発表者名
      長下 敬,中西 稜,富永 亮,熊本拓哉,中戸晃之,鈴木康孝,川俣 純
    • 学会等名
      日本化学会低次元系光機能材料研究会第5回サマーセミナー in 島根
    • 発表場所
      美保館
    • 年月日
      2016-09-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 無機ナノシートコロイドの光ピンセット操作2016

    • 著者名/発表者名
      熊本拓哉,富永 亮,櫻井敏樹,長下 敬,毛利恵美子,鈴木康孝,川俣 純,中戸晃之
    • 学会等名
      日本化学会低次元系光機能材料研究会第5回サマーセミナー in 島根
    • 発表場所
      美保館
    • 年月日
      2016-09-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 光ピンセットを用いたナノシートコロイドの局所的な配向制御2016

    • 著者名/発表者名
      富永 亮,長下 敬,熊本拓哉,中戸晃之,鈴木康孝,川俣 純
    • 学会等名
      第60回粘土科学討論会
    • 発表場所
      九州大学病院キャンパス
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 粘土コロイドの液晶性と外場による制御2016

    • 著者名/発表者名
      中戸晃之
    • 学会等名
      第60回粘土科学討論会
    • 発表場所
      九州大学病院キャンパス
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Local Manipulation of Colloidal Liquid Crystals of Inorganic Nanosheets by Optical Tweezers2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nakato, M. Tominaga, T. Sakurai, R. Nakanishi, T. Nagashita, T. Kumamoto, E. Mouri, Y. Suzuki, T. Iwai, J. Kawamata
    • 学会等名
      26th International Liquid Crystal Conference
    • 発表場所
      Kent, Ohio, U.S.A.
    • 年月日
      2016-08-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Local Manipulation of Colloidal Liquid Crystals of Oxide Nanosheets by Optical Tweezers2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nakato, M. Tominaga, T. Sakurai, R. Nakanishi, T. Nagashita, T. Kumamoto, E. Mouri, Y. Suzuki, T. Iwai, J. Kawamata
    • 学会等名
      8th Mid-European Clay Conference
    • 発表場所
      Kosice, Slovakia
    • 年月日
      2016-07-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 無機ナノシートによるコロイド液晶の形成と利用2016

    • 著者名/発表者名
      中戸晃之
    • 学会等名
      ナノ学会第14回大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2016-06-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光ピンセットによる無機ナノシート液晶の配向制御2016

    • 著者名/発表者名
      熊本拓哉,富永 亮,櫻井敏樹,中西 稜,長下 敬,毛利恵美子,鈴木康孝,岩井俊昭,川俣 純,中戸晃之
    • 学会等名
      ナノ学会第14回大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2016-06-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Inorganic Nanosheet Liquid Crystals: Toward Hierarchical Macroscopic Soft Structures2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nakato
    • 学会等名
      Pure and Applied Chemistry International Conference 2016
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2016-02-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Formation of Vortex-shaped Orientation of Niobate Oxide Nanosheet Liquid Crystals by Irradiation of an Optical Vortex2015

    • 著者名/発表者名
      T. Sakurai, R. Nakanishi, M. Tominaga, Y. Suzuki, J. Kawamata, Y. Shimura, T. Iwai, Y. Nono, T. Nakato
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Honolulu, U. S. A.
    • 年月日
      2015-12-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Inorganic Nanosheets and Nanosheet-Based Materials2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nakato, J. Kawamata, S. Takagi (eds)
    • 総ページ数
      542
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] CSJカレントレビュー25 二次元物質の科学(第13章)2017

    • 著者名/発表者名
      中戸晃之, 宮元展義
    • 総ページ数
      208
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 機能性顔料の開発と応用(第26章)2016

    • 著者名/発表者名
      中戸晃之
    • 総ページ数
      332
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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