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光刺激でガラス転移温度が変化する高分子を用いた高速フォトメカニカル材料の創製

研究課題

研究課題/領域番号 18K14291
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
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

楽 優鳳  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00784109)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード光応答性ポリマー / 光応答性 / 耐疲労性 / 刺激応答性 / ガラス転移温度 / 光機械 / 光機械応答性 / エネルギー変換 / 高分子材料 / 物性 / 液晶
研究成果の概要

ポリマーネットワークへの新規高速固体―液体転移を有する「光溶融」アゾベンゼンモノマーを組み込むことによって、室温で可逆的なガラス転移温度変化を示し、光の下での迅速な光機械的作動を示す新しい光応答性ポリマー材料を開発した。ポリマーのガラス転移温度が光によって変化することを利用して、フィルムに高速のフォトメカニカルアクチュエーションを引き起こすことが可能であることが実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

光エネルギーを効率よく力学的エネルギーに変換できる機能高分子材料は、次世代機能性材料として大きく注目されている。本研究では、光溶融性モノマーの設計と、高速光応答性ポリマー材料の開発における一般的な基盤的知見を提供することに加え、光エネルギー変換装置、光駆動人工筋肉およびソフトロボットのような分野における様々な用途における波及効果が期待される。

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

    (11件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Fatigue‐Resistant Crosslinked Azopolymers with Inhibited H‐Aggregation for Efficient Photopatterning2020

    • 著者名/発表者名
      Youfeng Yue, Reiko Azumi, Yasuo Norikane
    • 雑誌名

      ChemPhotoChem

      巻: 4 号: 12 ページ: 5383-5391

    • DOI

      10.1002/cptc.202000151

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gold clay from self-assembly of 2D microscale nanosheets2020

    • 著者名/発表者名
      Youfeng Yue, Yasuo Norikane
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 568-576

    • DOI

      10.1038/s41467-019-14260-5

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Designing Responsive Photonic Crystal Patterns by Using Laser Engraving2019

    • 著者名/発表者名
      Yue Youfeng、Kurokawa Takayuki
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 11 号: 11 ページ: 10841-10847

    • DOI

      10.1021/acsami.8b22498

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Light-induced mechanical response in crosslinked liquid-crystalline polymers with photoswitchable glass transition temperatures2018

    • 著者名/発表者名
      Youfeng Yue, Yasuo Norikane, Reiko Azumi, Emiko Koyama
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 3234-3241

    • DOI

      10.1038/s41467-018-05744-x

    • 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
  • [学会発表] 光スイッチング可能なガラス転移温度及び光誘起高速機械応答性を有する液晶ポリマーの創製2019

    • 著者名/発表者名
      楽 優鳳、阿澄 玲子、則包 恭央
    • 学会等名
      2019光化学会討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ガラス転移温度変化に伴う高速機械的応答を発揮する光応答液晶性高分子材料の創製2019

    • 著者名/発表者名
      楽 優鳳
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Light-induced mechanical response in liquid-crystalline polymers with photoswitchable glass transition temperatures2019

    • 著者名/発表者名
      Youfeng Yue
    • 学会等名
      国際光デーシンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Light-induced mechanical response in crosslinked liquid-crystalline polymers with photoswitchable glass transition temperatures2018

    • 著者名/発表者名
      Youfeng Yue
    • 学会等名
      理研-産総研第4回量子技術イノベーションコアワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] Photosynergetic Responses in Molecules and Molecular Aggregates. Chapter: Crawling and Bending Motions of Azobenzene Derivatives Based on Photoresponsive Solid-Liquid Phase Transition System2021

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Norikane, Koichiro Saito, Youfeng Yue
    • 総ページ数
      14
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811554513
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 光応答性アゾ化合物、光応答性組成物2019

    • 発明者名
      楽 優鳳、則包 恭央、Barham Joshua、小山 恵美子
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [産業財産権] 光応答性高分子化合物、接着剤、光応答体、および光応答性高分子化合物の製造方法2019

    • 発明者名
      楽 優鳳、則包 恭央
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 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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