| 研究課題/領域番号 |
18H02028
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分35020:高分子材料関連
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
渡辺 敏行 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10210923)
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| 研究分担者 |
戸谷 健朗 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 技術職員 (50397014)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2020年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
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| キーワード | 光異性化 / 協同運動 / アクチュエーター / マイクロマシン / 高分子ゲル / アゾベンゼン / 高分子 / ソフトアクチュエーター / 光応答性 / ポリ尿素 / ポリウレア / ポリイミド / ポリアミド酸 / ドミノ倒し |
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| 研究成果の概要 |
本研究ではアゾベンゼンを導入した四官能性アミンと酸無水物との末端架橋法により均一な網目構造を有する、BDA-Azoポリアミド酸ゲルを合成した。BDA-Azo-ポリアミド酸ゲルをイミド化すると、光照射によるゲルロッドの屈曲速度は約1秒となった。蛍光マイクロビーズを分散させたゲルを作製し、光照射前後でのビーズの動きを多光子共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察した。光照射後の蛍光ビーズのトレースによって光応答性ゲルの屈曲挙動は①紫外光照射枠内の部分が収縮してゲルの内部方向に入って行く→②網目による力が伝搬して照射枠外の網目が平行に引っ張られる→③照射枠内の部分を支点として屈曲するという機構が予想される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発したBDA-Azo-PIゲルは、光に対して協同運動的に収縮または膨潤し、どんなに小さくしても、その挙動は変わらないことから、分子レベルの大きさのマイクロマシンへの応用が可能である。光照射部位での変形がトリガーとなり、その外部まで協同運動が起こる現象が見つかったのは世界で初めてである。ゲルの光照射による収縮の際には、内部に含んだ溶媒を排出し、膨潤の際には、内部に溶媒を取り込むので、光で駆動するマイクロポンプとして機能させることができる。その突出量は現在のインクジェットプリンターを遙かに凌駕するアトリットルを実現させることが可能である。
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