コロイド分散系におけるコロイドアモルファスの構造解析と大面積センサー材料の作製

• 研究課題/領域番号: 18H01721
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26030:複合材料および界面関連
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 金井 俊光 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (10442948)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円); 2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2018年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
• キーワード: コロイド / 構造色 / アモルファス / ポリマーフィルム

研究成果の概要

荷電コロイド分散系において、粒子濃度vs.塩濃度の相図を作成し、コロイドアモルファスの形成条件を明らかにした。またアモルファス構造とスペクトル特性や色彩との関係を明らかにした。さらに角度依存性がなく均一な色彩を呈するゲル固定コロイドアモルファスの作製に成功した。ゲル固定コロイドアモルファスの溶媒置換、光重合プロセスにより、溶媒を含まないコロイドアモルファス樹脂フィルムの作製に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

単分散コロイド粒子の短距離秩序構造体であるコロイドアモルファスは、角度依存性の少ない構造色を示し、色褪せしづらい新しい色材や外部変化を色変化から簡便に計測できるセンサーへの応用が期待されている。本研究により、荷電コロイド分散系においてもコロイドアモルファスが形成することが明らかになり、さらに高分子と複合化することに成功した。今後、建物の歪を色変化から検出するセンサーなどへの応用研究が期待される。