| 研究課題/領域番号 |
19H00845
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
蟹江 澄志 東北大学, 国際放射光イノベーション・スマート研究センター, 教授 (60302767)
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| 研究分担者 |
松原 正樹 仙台高等専門学校, 総合工学科, 准教授 (40746111)
三友 秀之 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (50564952)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
45,110千円 (直接経費: 34,700千円、間接経費: 10,410千円)
2022年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2021年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
2020年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
2019年度: 15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)
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| キーワード | 有機無機ハイブリッド / ナノ粒子 / デンドリマー / 自己組織化 / ナノロッド / 自己組織構造 / 金ナノロッド / 液晶 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
無機ナノ粒子は，プラズモン共鳴，量子効果，磁気特性など，実に魅力的な材料特性を示す．その特性は，精密に制御されたサイズ・形状に由来する．来たるべき Society5.0 の世界に向かっては，その特性を如何に「動的」に制御するかが科学者に問われるであろう．そこで本課題では，代表者オリジナルの“有機無機ハイブリッドデンドリマー”にその活路を見出すべく研究開発を行う．具体的には，無機ナノ粒子を“ハイブリッドデンドリマー”とすることで，形状変化が可能な「動的」なものとする．この際，液晶相転移による形状変化とすることで，ナノ粒子特性の高次制御およびハイブリッド化に由来した相乗機能発現手法を見出す．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，複数の機能性ナノ粒子から“有機無機ハイブリッドデンドリマー”を合成し，ナノ粒子表面でのデンドロンのダイナミズムに由来したハイブリッドデンドリマーへの異方的形状の誘起に基づくナノ粒子機能の制御を目的とした．具体的には，磁性ナノ粒子，金ナノ粒子，および量子ドットへの適用を検討した．その結果，磁性粒子では，磁気誘導加熱により，低温でのナノ組織構造の制御およびその構造に由来した磁気特性の制御が可能であることが示された．金および量子ドットへの適用では，ナノ粒子表面において，オリゴチオフェンデンドロンとの強い相互作用に基づくナノ粒子機能の変化が確認された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ナノ粒子は，表面プラズモン特性に由来した着色，量子効果に基づいた蛍光，磁気モーメントに基づく磁性など，材料として魅力的な性質を示す．これらの性質は，粒子のサイズに由来することから，性質をさらに制御することは困難である．本研究では，有機無機ハイブリッド化により，機能性デンドロンをナノ粒子表面に修飾することで，形状変化や相互作用の発現を誘起することでナノ粒子の特性を制御し，革新機能材料を創成することに着目した．その結果，ナノ粒子の特性制御が可能であることが示され，ナノ粒子の新たな活用法を切り拓く成果となった．
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