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架橋液晶高分子/非晶高分子複合系のミクロ構造の探究と光アクチュエーターへの展開

研究課題

研究課題/領域番号 18K14286
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分35020:高分子材料関連
研究機関中央大学

研究代表者

宇部 達  中央大学, 研究開発機構, 機構准教授 (80613364)

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 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード液晶高分子 / 相互侵入高分子網目 / 相分離構造 / フォトクロミズム / フォトメカニカル効果 / 架橋液晶高分子 / ソフトアクチュエーター / フォトクロミック分子 / 刺激応答性高分子
研究成果の概要

架橋液晶高分子/非晶高分子複合系におけるモルフォロジーとマクロな物性・機能を探究し,ミクロ構造制御による高分子光運動材料の高性能・高機能化を図った。架橋アゾベンゼン液晶高分子と非晶高分子から成る相互侵入高分子網目(IPN)にスメクチック構造を導入することにより,紫外光・可視光照射時の光屈曲特性が向上することが分かった。またIPNにおける非晶高分子を非架橋とすることにより成形加工性が改善され,3次元形状への成形が可能になった。さらに,複合系における相分離構造制御により力学特性に優れた光運動材料を創出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高分子光運動材料は,軽量・フレキシブルで自立可能なソフトアクチュエーター材料として盛んに研究が進められている。本研究では複合構造形成による高分子光運動材料の光応答性・力学特性制御に取り組み,ミクロ構造とマクロ特性との関連を探究した。ミクロ構造制御による物性制御手法の確立は,光アクチュエーターの用途に応じた自在設計に寄与するものである。また本研究における架橋液晶高分子の複合化手法は,光運動材料のみならず他の刺激応答材料にも適用可能であると期待している。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Photoalignment in Polysiloxane Liquid‐Crystalline Elastomers with Rearrangeable Networks2021

    • 著者名/発表者名
      Ube Toru、Tsunoda Haruna、Kawasaki Kyohei、Ikeda Tomiki
    • 雑誌名

      Advanced Optical Materials

      巻: 9 号: 9 ページ: 2100053-2100053

    • DOI

      10.1002/adom.202100053

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 4.Photomobile Polymer Materials with Complex 3D Deformation, Continuous Motions, Self-Regulation, and Enhanced Processability2019

    • 著者名/発表者名
      T. Ube and T. Ikeda
    • 雑誌名

      Adv. Opt. Mater.

      巻: 7 号: 16 ページ: 1900380-1900380

    • DOI

      10.1002/adom.201900380

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of novel network structures in crosslinked liquid-crystalline polymers2019

    • 著者名/発表者名
      Ube Toru
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 51 号: 10 ページ: 983-988

    • DOI

      10.1038/s41428-019-0224-1

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of photomobile polymer materials with phase-separated structure of crosslinked azobenzene liquid-crystalline polymer and poly(dimethylsiloxane)2018

    • 著者名/発表者名
      Toru Ube, Takuya Yoda, Tomiki Ikeda
    • 雑誌名

      Liquid Crystals

      巻: 45 号: 13-15 ページ: 2269-2273

    • DOI

      10.1080/02678292.2018.1516822

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] アゾベンゼン架橋剤を組み込んだビシクロヘキシルポリマーの光応答性2020

    • 著者名/発表者名
      須賀郁美・宇部達・池田富樹
    • 学会等名
      第10回CSJ化学フェスタ2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] マクロモノマーを用いた液晶表示デバイスの創製2020

    • 著者名/発表者名
      松田光成・今井順平・鈴木貴也・宇部達・藤沢宣・長谷部浩史・高津晴義・池田富樹
    • 学会等名
      第10回CSJ化学フェスタ2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 異なるメソゲンを有する光運動材料の駆動特性2020

    • 著者名/発表者名
      須賀郁美・宇部達・池田富樹
    • 学会等名
      2020年日本液晶学会オンライン研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 高分子ネットワークを用いた液晶デバイスの電気光学特性2020

    • 著者名/発表者名
      松田光成・今井順平・鈴木貴也・宇部達・藤沢宣・長谷部浩史・高津晴義・池田富樹
    • 学会等名
      2020年日本液晶学会オンライン研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 高速応答を示す光駆動型相互侵入高分子網目フィルムの創出2020

    • 著者名/発表者名
      菅原智直、宇部達、池田富樹
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ビシクロヘキサン部位を有する架橋アゾベンゼン液晶高分子の光応答性2020

    • 著者名/発表者名
      須賀郁美、宇部達、池田富樹
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 架橋アゾベンゼン液晶高分子薄膜を組み込んだ多積層型光運動材料の創製2020

    • 著者名/発表者名
      松田侑樹、宇部達、池田富樹
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 多積層型光運動材料の創製2019

    • 著者名/発表者名
      内藤圭吾、宇部達、池田富樹
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Precise Actuation of Crosslinked Liquid-Crystalline Polymers by Two-Photon Processes2018

    • 著者名/発表者名
      Toru Ube, Shota Sasaki, Kenji Katayama, Masayasu Muramatsu, Hikaru Sotome, Hiroshi Miyasaka, Kenji Kamada, Tomiki Ikeda
    • 学会等名
      27th International Liquid Crystal Conference (ILCC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Control of Three-Dimensional Motions in Crosslinked Liquid-Crystalline Polymer Materials2018

    • 著者名/発表者名
      Toru Ube
    • 学会等名
      1st Glowing Polymer Symposium in KANTO (GPS-K2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 中央大学研究開発機構分子配向精密制御研究ユニット

    • URL

      http://c-faculty.chuo-u.ac.jp/~tikeda/ikedalab/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 中央大学研究開発機構精密分子配向研究ユニット

    • URL

      http://c-faculty.chuo-u.ac.jp/~tikeda/ikedalab/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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