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スメクチック液晶エラストマーを用いたフィルム型光バルブ設計の基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K05981
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 有機・ハイブリッド材料
研究機関東京工芸大学

研究代表者

平岡 一幸  東京工芸大学, 工学部, 教授 (50267530)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード液晶エラストマー / 液晶 / 高分子 / 電傾効果 / フレクソエレクトリック効果 / フィルムディスプレイ / 液晶ディスプレイ / スメクチック液晶 / フイルム型ディスプレイ
研究成果の概要

主な成果は次の通り:①一軸配向したキラルスメクチックA相を持つ液晶エラストマーを合成し、広い温度範囲の電傾効果・大きな光軸変化・小さなせん断変形の特性を持つフィルム型ディスプレイ材料を開発した。②ビベンゾエート(BB)を骨格部とする主鎖型液晶ポリエステルを架橋し得られた主鎖型液晶エラストマーが昇降温により5.5倍の可逆的伸縮機能を持つことを示し、新たな触媒により合成の低温化に成功し、また光架橋剤を取り入れ電界紡糸中のUV光架橋により液晶エラストマーナノファイバーを作製した。③楔形形状のメソゲンを持つ側鎖型液晶エラストマーを広がり変形下で架橋することでフレクソエレクトリック分極の固定に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

架橋したゴムやプラスチックに液晶材料を化学結合させることで、液晶の電気応答機能を持つフィルムの開発を行い、フィルム型ディスプレイ用の素材開発に貢献した。液晶は流動性のある液状であるため2枚のガラスの中に充填する必要があったが、今回開発した液晶エラストマーに電極を塗布することで自立したフィルム型ディスプレイが得られる。さらに研究に用いた試料を特殊な変形下で合成することで、電気(分極)を帯びたゴム(エラストマー)の開発に成功し、電気による変形機能を持つ人工筋肉用材料として有望であることを示した。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 5件) 備考 (3件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] "Electric-Field-Induced Deformation Caused by Electroclinic and Flexoelectric Effects in Liquid Crystalline Elastomer with Wedge-Shaped Mesogens Derived from Cholesterol2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki HIRAOKA, Shiori TAIRA, Yuka HOSHINO, Toshio ISHIHARA, Katsumi YAMADA and Masato OSHIMA
    • 雑誌名

      Liquid Crystals

      巻: 47 (online) 号: 10 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1080/02678292.2020.1746423

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 液晶性ポリエステルからなるポリマーネットワーク形成反応の低温化2019

    • 著者名/発表者名
      平岡 一幸、岩壁 優、山田 勝実、大嶋 正人
    • 雑誌名

      高分子論文集

      巻: 76 号: 1 ページ: 108-111

    • DOI

      10.1295/koron.2018-0036

    • NAID

      130007556885

    • ISSN
      0386-2186, 1881-5685
    • 年月日
      2019-01-25
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bibenzoateをメソゲン基とする主鎖型液晶エラストマーを用いたナノファイバー作製の検討2018

    • 著者名/発表者名
      平岡 一幸、齋藤 由香里、加藤 芳悠、今村 友哉、松本 英俊、戸木田 雅利、東 啓介
    • 雑誌名

      Journal of Fiber Science and Technology

      巻: 74 号: 4 ページ: 89-94

    • DOI

      10.2115/fiberst.2018-0014

    • NAID

      130006742558

    • ISSN
      2189-7654
    • 年月日
      2018-04-10
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ベニバナ生花を原料とする口紅「笹色紅」の伝統的な製法とその改良2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木 麻衣子、大嶋 正人、高橋 圭子、平岡 一幸、山田 勝実、矢島 仁
    • 雑誌名

      東京工芸大学工学部紀要

      巻: 41 ページ: 86-89

    • NAID

      120006546605

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Influence of Photo-illumination on Greenish Metallic Luster of Safflower Red Pigment Film2018

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Yajima, Maiko Sasaki, Keiko Takahashi, Masato Oshima, Kazuyuki Hiraoka, Morio Yashiro, Katsumi Yamada
    • 雑誌名

      Bull. Soc. Photogr. Imag. Japan.

      巻: 28 ページ: 18-22

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 伝統的手法で抽出されたベニバナ色素膜の緑色金属光沢について2018

    • 著者名/発表者名
      矢島 仁・佐々木麻衣子・高橋圭子・平岡一幸・大嶋正人・山田勝実
    • 雑誌名

      日本写真学会誌

      巻: 81 号: 1 ページ: 65-69

    • DOI

      10.11454/photogrst.81.65

    • NAID

      130007606611

    • ISSN
      0369-5662, 1884-5932
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 音律の数理科学2018

    • 著者名/発表者名
      平岡一幸
    • 雑誌名

      東京工芸大学工学部紀要

      巻: 41 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Large spontaneous deformation of uniaxially oriented main-chain liquid-crystalline elastomers composed of BB-n mesogens2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Hiraoka, Ryo Shinozuka, Shohei Sumitomo
    • 雑誌名

      Liquid Crystals

      巻: 44 ページ: 287-296

    • DOI

      10.1080/02678292.2016.1195897

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Electric-Field-Induced Deformation of Chiral Smectic A Liquid-Crystalline Elastomers Composed of Cholesterol Derivative Mesogens2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki HIRAOKA, Hisashi KASHIMURA, Sota TANAKA, and Shota KANESHIMA
    • 雑誌名

      Molecular Crystals and Liquid Crystals

      巻: 646 号: 1 ページ: 168-175

    • DOI

      10.1080/15421406.2017.1287402

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] コレステロール誘導体メソゲンを用いた側鎖型液晶エラストマーのフレクソエレクトリック効果と焦電効果2020

    • 著者名/発表者名
      南 博之、石原英朗、平 汐莉、星野優香、田島滉太、大谷悠太、角井大士、大嶋正人、平岡 一幸
    • 学会等名
      第67回応用物理学会 春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アニソメトリック型メソゲンを用いた液晶エラストマーのフレクソエレクトリック効果2019

    • 著者名/発表者名
      平岡 一幸,星野 優香,平 汐莉
    • 学会等名
      2019年 繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アニソメトリック型メソゲンを用いた側鎖型液晶エラストマーのフレクソエレクトリック効果2019

    • 著者名/発表者名
      平 汐莉、星野優香、平岡一幸
    • 学会等名
      2019年 日本液晶学会 液晶討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ポリシロキサンを主鎖とする側鎖型液晶エラストマーの電傾効果による光軸変化と電界誘起変形2019

    • 著者名/発表者名
      星野優香、平汐莉、古屋和志、南博之、平岡一幸
    • 学会等名
      2019年 日本液晶学会 液晶討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 13C-NMRを用いたキラルスメクチック液晶(S)-MH(6)POBCにおけるダイナミクスの研究2019

    • 著者名/発表者名
      大村拓矢、永冶匡勇、平岡一幸
    • 学会等名
      2019年 日本液晶学会 液晶討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 光架橋による主鎖型液晶エラストマーの合成と電界紡糸法によるナノファイバー作製の検討2019

    • 著者名/発表者名
      大谷悠太、田島滉太、平岡一幸
    • 学会等名
      2019年 日本液晶学会 液晶討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] チタニウム(Ⅳ)テトラブトキシドを触媒として用いた主鎖型液晶エラストマーの配向制御と自発変形2019

    • 著者名/発表者名
      田島 滉太、岩壁 優、平岡 一幸
    • 学会等名
      2019年 日本液晶学会 液晶討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 電界変形する液晶ゴム2019

    • 著者名/発表者名
      平岡一幸
    • 学会等名
      イノベーション・ジャパン2019 大学見本市(国立研究開発法人科学技術振興機構;JST))
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アニソメトリック型メソゲンを用いた側鎖型液晶エラストマーのフレクソエレクトリック効果2019

    • 著者名/発表者名
      平 汐莉、星野 優香、大嶋 正人、平岡 一幸
    • 学会等名
      2019年第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Bibenzoateをメソゲン基とする主鎖型液晶エラストマーを用いたナノファイバー作製の検討2018

    • 著者名/発表者名
      平岡 一幸,齊藤由香里,加藤 芳悠,今村 友哉,松本 英俊,戸木田 雅利,東 啓介
    • 学会等名
      平成31年度繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Flexoelectric and Electroclinic Effects of Side-chain Type Liquid-crystalline Elastomers Composed of Cholesterol Derivative Mesogens2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Hiraoka, Shiori Taira, and Yuka Hoshino
    • 学会等名
      27th International Liquid Crystal Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Trial Manufacture of Nanofibers Made from a Main-Chain Liquid-Crystalline Elastomer Composed of Bibenzoate Mesogens2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Hiraoka, Yuka Hoshino, Shiori Taira, Hidetoshi Matsumoto, Masatoshi Tokita, and Keisuke Azuma
    • 学会等名
      27th International Liquid Crystal Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular Dynamics of Chiral and Achiral Smectic Liquid Crystals Studied by 13C-NMR Spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya Omura and Kazuyuki HIRAOKA
    • 学会等名
      27th International Liquid Crystal Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bibenzoateをメソゲン基とする主鎖型液晶エラストマーを用いたin-situ UV架橋によるナノファイバー作製の検討2018

    • 著者名/発表者名
      田島滉太、大谷悠太、平岡一幸、松本英俊、戸木田雅利、東啓介
    • 学会等名
      2018年日本液晶学会討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリシロキサンを主鎖とする側鎖型液晶エラストマーの電傾効果による光軸変化と電界誘起変形2018

    • 著者名/発表者名
      星野優香、香田志龍、平岡一幸
    • 学会等名
      2018年日本液晶学会討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] コレステロール誘導体をメソゲン側鎖とする液晶エラストマーのフレクソエレクトリック効果と電界誘起変形2018

    • 著者名/発表者名
      石原 英朗、平 汐莉、山下 耀央、星野優香、平岡一幸
    • 学会等名
      2018年日本液晶学会討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 13C-NMRを用いたキラルスメクチック液晶(S)-MH(6)POBCのカルボニル炭素のダイナミクスの研究2018

    • 著者名/発表者名
      大村拓矢、永冶匡勇、平岡一幸
    • 学会等名
      2018年日本液晶学会討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] コレステロール誘導体をメソゲンとした液晶エラストマーの電傾効果とフレクソエレクトリック効果2018

    • 著者名/発表者名
      平 汐莉、星野 優香、平岡 一幸
    • 学会等名
      2018年第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 側鎖型液晶エラストマーのフレクソエレクトリック効果と焦電特性2017

    • 著者名/発表者名
      平岡一幸,田中聡太,平汐莉,星野優香
    • 学会等名
      平成30年度繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Bibenzoateをメソゲン基とする主鎖型液晶エラストマーの可逆変形とナノファイバー化の検討2017

    • 著者名/発表者名
      今村友哉、加藤芳悠、平岡一幸
    • 学会等名
      2017年日本液晶学会討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] コレステロール誘導体を側鎖とした液晶エラストマーのフレクソエレクトリック効果と焦電特性2017

    • 著者名/発表者名
      平 汐莉、星野優香、田中聡太、平岡一幸
    • 学会等名
      2017年日本液晶学会討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 13C-NMRを用いた強誘電性液晶MH(6)POBCのカルボニル炭素のダイナミクスの研究2017

    • 著者名/発表者名
      大村拓矢、中田智大、平岡一幸
    • 学会等名
      2017年日本液晶学会討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 側鎖型液晶エラストマーのフレクソエレクトリック効果と電界誘起変形2017

    • 著者名/発表者名
      星野 優香、平 汐莉、平岡 一幸
    • 学会等名
      第7回ソフトマター研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Flexoelectric effect and pyroelectric properties of side-chain type liquid-crystalline elastomers composed of polysiloxane backbone2017

    • 著者名/発表者名
      K. Hiraoka, S. Tanaka, S. Taira, and Y. Hoshino
    • 学会等名
      9th International Liquid Crystal Elastomer Conference (ILCEC 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electroclinic and Flexoelectric Properties of Side-Chain Type Smectic-A* Liquid-Crystalline Elastomers Composed of Polysiloxane Backbone2017

    • 著者名/発表者名
      K. Hiraoka, S. Tanaka, S. Taira, and Y. Hoshino
    • 学会等名
      16th International Conference on Ferroelectric Liquid Crystals (FLC 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 東京工芸大学 研究者業績一覧

    • URL

      https://portal.kougei.net/up/faces/up/po/Poa00601A.jsp

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] ベニバナ生花を原料とする口紅「笹色紅」の伝統的な製法とその改良

    • URL

      https://kougei.repo.nii.ac.jp/?action=pages_view_main&active_action=repository_view_main_item_detail&item_id=1982&item_no=1&page_id=13&block_id=21

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 合唱音楽における音律の数理科学

    • URL

      https://kougei.repo.nii.ac.jp/?action=pages_view_main&active_action=repository_view_main_item_detail&item_id=1935&item_no=1&page_id=13&block_id=21

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 電界変形エラストマー2020

    • 発明者名
      平岡一幸
    • 権利者名
      平岡一幸
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-027869
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 電界変形する液晶エラストマー2019

    • 発明者名
      平岡一幸
    • 権利者名
      平岡一幸
    • 産業財産権種類
      特許
    • 公開番号
      2018-131496
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 液晶エラストマーの製造方法2017

    • 発明者名
      平岡一幸
    • 権利者名
      平岡一幸
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 取得年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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