| 研究課題/領域番号 |
19K05403
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分32020:機能物性化学関連
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
鈴木 康孝 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (30634753)
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| 研究分担者 |
守友 博紀 津山工業高等専門学校, 総合理工学科, 講師 (30803548)
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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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | ナノシート / 無機ー有機複合材料 / レーザー分光 / 物理化学 / 有機分子 / 機能物質科学 / 無機ナノシート / 粘土鉱物 / 光機能性材料 / 光物性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
粘土鉱物の層間環境は外部刺激によりフレキシブルに変化させることができる。本研究では、粘土鉱物の層間に取り込まれた有機化合物の「色」が層間環境の変化に対応してスイッチする、新しいメカニズムに基づくクロミズム材料を開発する。本研究ではこれまで蓄積してきたノウハウに基づき、粘土鉱物の層間環境を温度の変化、湿度の変化、大気中に存在する有害物質の３種の外部刺激により変化させ、それぞれの外部刺激に応じて有機化合物の色が変化する材料の創出を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、物質のフレキシビリティに着目した研究を行なった。特にナノシートは、原子レベルの厚みとそれに比べて1000倍以上のサイズの広がりを持つ物質であるため、形状に依存した柔らかさを有する材料である。この材料を巧みに利用することで、外場応答性のソフトな材料を開発した。ナノシートが多数スタッキングした硬い固体材料中で生じるナノシートの外部との物質のやりとりを利用したセンシング材料、コロイド中のナノシートに外部から物質が投入されることで生じるナノシートの形態変化も新たに発見した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ナノシート-有機化合物ハイブリッド材料は、有機化合物が潜在的に持つ電子的性質を最大限引き出しうる材料であることに加え、無機化合物が持つ加工性・安定性・耐久性を併せ持つ。そのため、センシング材料、発光材料、人工光合成材料などのさまざまな電子・光機能性材料への応用が期待されている。本研究でもたらされた知見は、クロミズム材料のみならず、層間環境の機能への影響が大きい上述の機能性材料の特性改善にも有用となる。したがって、ハイブリッド材料開発の学理の発展に寄与するのに加え、将来的には高機能なデバイスの創造にもつながり、持続可能な社会の実現への貢献が可能である。
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