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光応答性分子の光誘起結晶成長による新規表面機能材料の創生

研究課題

研究課題/領域番号 18J20078
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 機能物性化学
研究機関龍谷大学

研究代表者

西村 涼  龍谷大学, 先端理工学部, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2020年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2019年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワードフォトクロミズム / ジアリールエテン / 結晶成長 / フォトメカニカル挙動 / ソフトロボット / レーザー発振 / バイオミメティクス / 光誘起結晶成長 / シロアリの翅 / ハスの葉 / 物質輸送 / 光駆動アクチュエータ / 光増幅
研究実績の概要

本年度に実施した、「蛍光性ジアリールエテンの結晶成長による蛍光増幅材料の開発」に関する研究は、当初予定していた、蛍光性ジアリールエテンの結晶を規則正しく垂直に成長させ、結晶間で光を閉じ込めることでレーザー発振を引き起こすような方法ではなく、一つ一つの結晶内部に光を閉じ込め、Whispering Gallery Mode (WGM)というレーザー発振機構を用いたシステムでの蛍光増幅を目指した。本研究は、これまでに報告してきた「結晶成長による濡れ性の制御」のような、「形状」のみを利用した機能制御よりも卓越した、「形状と光物性」を組み合わせたシステムである。これまでに、フォトクロミック結晶を用いた光学的な機能材料の報告は少なく、本研究が達成されれば、学術的のみならず、産業界へも貢献できると考えられる。
本年度の研究成果としては、ジアリールエテン結晶の光有機結晶成長により、WGMが起こりそうなヘキサゴナルディスク状結晶を成長させることに成功した。その分子は自ら蛍光を発しないジアリールエテンなので、蛍光性分子を結晶の膜中に分散させ、その機能発現を目指したが、まだ均一性がない。将来的には、結晶のサイズや間隔をそろえた成長を実現し、レーザー発振を起こす表面を作製する。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 3件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 図書 (3件)

  • [国際共同研究] Stratingh Institute for Chemistry/University of Groningen(オランダ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Stratingh Institute for Chemistry/University of Groningen(オランダ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Measurement of glass-transition temperature of thermoreversible photochromic materials based on mechanochemical amorphization2021

    • 著者名/発表者名
      Tsujioka Tsuyoshi、Nakanishi Yuki、Nishimura Ryo、Uchida Kingo
    • 雑誌名

      Dyes and Pigments

      巻: 186 ページ: 109069-109069

    • DOI

      10.1016/j.dyepig.2020.109069

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] シロアリの翅の表面構造と特殊な濡れ性を模倣した結晶膜の作成2021

    • 著者名/発表者名
      内田欣吾、西村 涼、横島 智、眞山博幸
    • 雑誌名

      機関誌しろあり

      巻: 175 ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Autopolymerization of 2-bromo-3-methoxythiophene, analysis of reaction products and estimation of polymer structure2020

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Ryo、Hattori Yohei、Akazawa Masako、Kitai Jun-ichiro、Okude Shinichiro、Sakamoto Yuki、Yamazoe Seiji、Yokojima Satoshi、Nakamura Shinichiro、Uchida Kingo
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 53 号: 3 ページ: 429-438

    • DOI

      10.1038/s41428-020-00435-1

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Photoinduced swing of a diarylethene thin broad sword shaped crystal: a study on the detailed mechanism2020

    • 著者名/発表者名
      Ayako Fujimoto, Noriko Fujinaga, Ryo Nishimura, Eri Hatano, Luna Kono, Akira Nagai, Akiko Sekine, Yohei Hattori, Yuko Kojima, Nobuhiro Yasuda, Masakazu Morimoto, Satoshi Yokojima, Shinichiro Nakamura, Ben L. Feringa, Kingo Uchida
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 11 号: 45 ページ: 12307-12315

    • DOI

      10.1039/d0sc05388k

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 二つの濡れ性を示す表面を創る!シロアリの翅の表面構造を模倣した材料2020

    • 著者名/発表者名
      西村 涼、眞山博幸、横島 智、内田欣吾
    • 雑誌名

      化学

      巻: 75 ページ: 44-50

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] テングシロアリの翅を模倣した膜で霧から水を作る2020

    • 著者名/発表者名
      西村 涼、眞山博幸、横島 智、内田欣吾
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとインダストリー(B&I)

      巻: 78 ページ: 120-122

    • NAID

      40022198580

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ハスの葉の表面構造を模倣した光制御可能な超撥水性表面2020

    • 著者名/発表者名
      西村 涼、眞山博幸、横島 智、内田欣吾
    • 雑誌名

      日本化学会コロイドおよび界面化学部会ニュースレター (C&I Commun)

      巻: 45 ページ: 46-48

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical Consideration of Wetting in Cassie-Baxter State on Multi-Pillar and Multi-Hole Surfaces: Thermodynamics and Laplace Pressure2019

    • 著者名/発表者名
      Mayama Hiroyuki、Nishino Tomoki、Sekiguchi Atsushi、Nishimura Ryo、Uchida Kingo、Yokojima Satoshi、Nakamura Shinichiro、Nonomura Yoshinume
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 32 号: 2 ページ: 279-285

    • DOI

      10.2494/photopolymer.32.279

    • NAID

      130007744372

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • 年月日
      2019-06-24
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dual wettability on diarylethene microcrystalline surface mimicking a termite wing2019

    • 著者名/発表者名
      Kingo Uchida, Ryo Nishimura, Kengo Hyodo, Hiroyuki Mayama, Satoshi Yokojima, and Shiniciro Nakamura
    • 雑誌名

      Communication Chemistry

      巻: 2 号: 1 ページ: 90-90

    • DOI

      10.1038/s42004-019-0192-6

    • 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] Object Transportation System Mimicking the Cilia of Paramecium aurelia Making Use of the Light‐Controllable Crystal Bending Behavior of a Photochromic Diarylethene2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nishimura, Ayako Fujimoto, Nobuhiro Yasuda, Masakazu Morimoto, Tatsuhiro Nagasaka, Dr. Hikaru Sotome, Dr. Syoji Ito, Hiroshi Miyasaka, Satoshi Yokojima, Shinichiro Nakamura, Ben L. Feringa, Kingo Uchida
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 58 号: 38 ページ: 13308-13312

    • DOI

      10.1002/anie.201907574

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Aggregation-induced emission effect on turn-off fluorescent switching of a photochromic diarylethene2019

    • 著者名/発表者名
      Kono Luna、Nakagawa Yuma、Fujimoto Ayako、Nishimura Ryo、Hattori Yohei、Mutai Toshiki、Yasuda Nobuhiro、Koizumi Kenichi、Yokojima Satoshi、Nakamura Shinichiro、Uchida Kingo
    • 雑誌名

      Beilstein Journal of Organic Chemistry

      巻: 15 ページ: 2204-2212

    • DOI

      10.3762/bjoc.15.217

    • 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] Crystal Growth Technique for Formation of Double Roughness Structures Mimicking Lotus Leaf2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nishimura, Hiroyuki Mayama, Yoshimune Nonomura, Satoshi Yokojima, Shinichiro Nakamura, and Kingo Uchida
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 35 号: 43 ページ: 14124-14132

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.9b02358

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In Situ Optical and Spectroscopic Imaging of Photochromic Cyclization and Crystallization of a Diarylethene Film with Optical Microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Keiko Tawa, Taiga Kadoyama, Ryo Nishimura, Mana Toma, Kingo Uchida
    • 雑誌名

      J. Photochem. Photobiolo. A:Chemistry

      巻: 356 ページ: 397-402

    • DOI

      10.1016/j.jphotochem.2018.01.022

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photochromic crystalline systems mimicking bio-functions2018

    • 著者名/発表者名
      K. Uchida, R. Nishimura, E. Hatano, H. Mayama, S. Yokojima
    • 雑誌名

      Chem. - Eur. J.

      巻: 24 号: 34 ページ: 8591-8506

    • DOI

      10.1002/chem.201705427

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on the Mechanism of Diarylethene Crystal Growth by In Situ Microscopy and the Crystal Growth Controlled by an Aluminum Plasmonic Chip2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kadoyama, R. Nishimura, M. Toma, K. Uchida, K. Tawa
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 34 号: 14 ページ: 4217-4223

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.8b00200

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 昇華によるキラルジアリールエテン微結晶の自己集合と欠陥増幅2021

    • 著者名/発表者名
      西村涼、関根あき子、服部陽平、眞山博幸、横島智、中村振一郎、内田欣吾
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会(2021)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Object transportation system mimicking the cilia of Paramecium aurelia by using light-controllable crystal bending behavior of a photochromic diarylethene2019

    • 著者名/発表者名
      NISHIMURA, Ryo; FUJIMOTO, Ayako; YASUDA, Nobuhiro; MORIMOTO, Masakazu; NAGASAKA, Tatsuhiro; SOTOME, Hikaru; ITO, Shoji; MIYASAKA, Hiroshi; YOKOJIMA, Satoshi; NAKAMURA, Shinichiro; Ben, L, Feringa; UCHIDA, Kingo
    • 学会等名
      2019年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Dual wettability on diarylethene microcrystalline surface mimicking a termite wing2019

    • 著者名/発表者名
      NISHIMURA, Ryo; MAYAMA Hiroyuki; YOKOJIMA, Satoshi; NAKAMURA, Shinichiro; UCHIDA, Kingo
    • 学会等名
      2019年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] フォトクロミック化合物の光誘起結晶成長を用いたバイオミメティック材料2019

    • 著者名/発表者名
      西村 涼、内田 欣吾
    • 学会等名
      2019 修善寺 ワークショップ『AI&IoT時代のエレクトロニクス実装技術 ~サイバーとフィジカルを実装技術が繋ぐ~』
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Photo-controllable superhydrophobic surface mimicking the surface structures of lotus leaf2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nishimura, Hiroyuki Mayama, Yoshimune Nonomura, Satoshi Yokojima, Shinichiro Nakamura, Kingo Uchida
    • 学会等名
      OKINAWA COLLOIDS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Superhydrophobic surface mimicking the surface structures of termite wing showing dual wettability2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nishimura, Hiroyuki Mayama, Satoshi Yokojima, Shinichiro Nakamura, Kingo Uchida
    • 学会等名
      OKINAWA COLLOIDS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ジアリールエテン結晶からなるシロアリの翅の表面構造を模倣した二重濡れ性を示す表面2019

    • 著者名/発表者名
      西村 涼・眞山 博幸・横島 智・中村 振一郎・内田 欣吾
    • 学会等名
      第28回有機結晶シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Dual Wettability on the Surface of Termite Wing, Understanding the Survival Strategy through the Construction of Photoinduced Diarylethene Microcrystalline Surface2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nishimura, Hiroyuki Mayama, Satoshi Yokojima, Shinichiro Nakamura, Kingo Uchida
    • 学会等名
      Gordon Research Conference, Molecular Machines in Solution, Soft Matter and Solid State Materials
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dual Wettability on Diarylethene Microcrystalline Surface Mimicking a Termite Wing2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nishimura, Hiroyuki Mayama, Satoshi Yokojima, Shinichiro Nakamura, Kingo Uchida
    • 学会等名
      9th International Symposium On Photochromism
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ハスの葉のダブルラフネス構造を模倣した超撥水性材料の開発2018

    • 著者名/発表者名
      西村 涼・野々村 美宗・眞山 博幸・横島 智・中村 振一郎・内田 欣吾
    • 学会等名
      第39回光化学若手の会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Photoinduced Formation of Double Roughness Structures, Mimicking Lotus Leaf on Diarylethene Microcrystalline Surface2018

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nishimura, Yoshimune Nonomura, Hiroyuki Mayama, Satoshi Yokojima, Shinichiro Nakamura, Kingo Uchida
    • 学会等名
      PhotoIUPAC Dubline
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation of object transportation system by assembling photoinduced bending crystals of a photochromic diarylethene2018

    • 著者名/発表者名
      NISHIMURA, Ryo; YASUDA, Nobuhiro; FUJIMOTO, Ayako; YOKOJIMA, Satoshi; NAKAMURA, Shinichiro; UCHIDA, Kingo
    • 学会等名
      2018年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ジアリールエテン結晶の光屈曲を利用した物質輸送システム2018

    • 著者名/発表者名
      西村 涼・長坂 龍洋・五月女 光・伊都 将司・安田 伸広・藤本 朱子・横島 智・中村 振一郎・宮坂 博・内田 欣吾
    • 学会等名
      第27回有機結晶シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Photoinduced crystal growth and role of the two types of the needle crystals for wettability on the mixed surface with two diarylethenes2018

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nishimura, Yoshimune Nonomura, Hiroyuki Mayama, Satoshi Yokojima, Shinichiro Nakamura, Kingo Uchida
    • 学会等名
      APC2018 10th Asian Photochemistry Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 撥水・撥油・親水性材料の開発動向 (第2章 第3節, pp 37-46)2021

    • 著者名/発表者名
      穂積 篤、内田欣吾、西村 涼、横島 智、眞山博幸
    • 総ページ数
      265
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781315966
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] Photosynergetic Responses in Molecules and Molecular Aggregates (Chapter 24, pp 405-425)2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Miyasaka, Kenji Matsuda, Jiro Abe, Tsuyoshi Kawai, Kingo Uchida, Ryo Nishimura, Hiroyuki Mayama, Tsuyoshi Tsujioka, Satoshi Yokojima, Shinichiro Nakamura
    • 総ページ数
      593
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811554506
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] Photosynergetic Responses in Molecules and Molecular Aggregates(Chapter34, pp 581-593)2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Miyasaka, Kenji Matsuda, Jiro Abe, Tsuyoshi Kawai, Keiko Tawa, Taiga Kadoyama, Ryo Nishimura, Kingo Uchida
    • 総ページ数
      593
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811554506
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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