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光応答脱濡れで実現する超高速マイクロ表面レリーフ形成の動的制御

研究課題

研究課題/領域番号 19K05595
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分35020:高分子材料関連
研究機関横浜国立大学

研究代表者

生方 俊  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00344028)

研究分担者 須丸 公雄  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (40344436)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード表面レリーフ / 光物質移動 / アントラセン / 光二量化 / 脱濡れ / 微細加工
研究開始時の研究の概要

溶解度の差に基づく微細加工方法であるフォトリソグラフィ法とは異なり、光に応答した物質移動に基づく光パターニング方法は、動的に制御可能な光学デバイスへの応用が期待される。しかし、着色性・応答速度に難があった。研究代表者らは、光照射によって高分子量化する光分子量変換分子の薄膜を用いて、無色材料の移動に基づく光パターニングを初めて報告、本研究では、基板表面も光二量化残基で修飾することで、基板との化学結合をも誘起する系を構築、未露光部の脱濡れによる高速光誘起物質移動を検討する。新しい原理に基づくこの手法により、これまでにない応用技術への展開が可能になる。

研究成果の概要

基板表面から薄膜が剥離する脱濡れ現象を空間的に制御することで、これまでに類のない高速物質移動に基づいた表面レリーフ形成システムを構築することを目的として、表面修飾剤による光連結性表面基板の開発、光応答性の分子量変換材料の開発を進め、これらを用いることで脱濡れを利用した超高速マイクロ表面レリーフ形成を達成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

薄膜の脱濡れ現象は、ミクロな構造形成を阻む不安定要因であり、産業界において忌嫌われる現象であった。しかし、本研究成果により、脱濡れ現象を制御する方法論が提示され、これを積極的に活用することで、物質移動に伴う光誘起表面レリーフ形成の高速化が達成されることが示された。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2022 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Unconventional Approaches to Light-Promoted Dynamic Surface Morphing on Polymer Films2022

    • 著者名/発表者名
      Zhang Dongyu、Liu Danqing、Ubukata Takashi、Seki Takahiro
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 95 号: 1 ページ: 138-162

    • DOI

      10.1246/bcsj.20210348

    • NAID

      130008159283

    • 関連する報告書
      2021 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] UV-Vis Higher-Order Derivative Spectra Disclose the Involvement of Two Processes in the Solid-State 4+4 Photocycloaddition of an Amorphous Bisanthracene2022

    • 著者名/発表者名
      Ichimura Kunihiro、Sonoda Taishi、Ubukata Takashi
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: - 号: 6 ページ: 935-941

    • DOI

      10.1246/bcsj.20220082

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ジアセチレンの薄膜における表面レリーフの光形成2019

    • 著者名/発表者名
      IWAMOTO Youta、UBUKATA Takashi
    • 雑誌名

      高分子論文集

      巻: 76 号: 4 ページ: 356-361

    • DOI

      10.1295/koron.2019-0019

    • NAID

      130007683528

    • ISSN
      0386-2186, 1881-5685
    • 年月日
      2019-07-25
    • 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
  • [学会発表] Influence of the connecting functional group of bisanthracene on photoinduced surface relief2022

    • 著者名/発表者名
      Yuya Miyoshi, Shu Aoki, Kota Marumoto, Taishi Sonoda, Takashi Ubukata
    • 学会等名
      RadTech Asia 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 表面修飾基板上のビスアントラセン薄膜における脱濡れを利用した表面レリーフ形成2020

    • 著者名/発表者名
      青木 脩・丸本康太・中川哲也・生方 俊
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機フォトクロミック化合物- 光誘起表面レリーフ形成材料への展開2020

    • 著者名/発表者名
      生方 俊
    • 学会等名
      20-2 フォトニクスポリマー研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光反応誘起物質移動によるマイクロレリーフ形成2020

    • 著者名/発表者名
      生方 俊
    • 学会等名
      高分子表面研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ビナフチル骨格を持つビスアントラセン化合物群の光反応性及びキラルドーパント特性2020

    • 著者名/発表者名
      小林真緒・横倉梨乃・中川哲也・生方 俊
    • 学会等名
      第15回ナノテク交流シンポ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ビナフチル骨格により架橋したビススチリルピレンの光反応2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤 洸・中川哲也・生方 俊
    • 学会等名
      日本化学会 第100春季年会(2020)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ビスアントラセンを用いた表面レリーフの光形成2019

    • 著者名/発表者名
      嶋田勇生・丸本康太・横倉梨乃・中川哲也・生方 俊
    • 学会等名
      第2回神奈川地区講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ビスアントラセンを用いた表面レリーフの光形成2019

    • 著者名/発表者名
      嶋田勇生・丸本康太・横倉梨乃・中川哲也・生方 俊
    • 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] ビスアントラセン薄膜の表面レリーフ光形成2019

    • 著者名/発表者名
      嶋田勇生・丸本康太・横倉梨乃・中川哲也・生方 俊
    • 学会等名
      第9回CSJ化学フェスタ2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] スチリルピレン誘導体の光反応2019

    • 著者名/発表者名
      大村翔馬・中川哲也・生方 俊
    • 学会等名
      第9回CSJ化学フェスタ2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 有機スペクトル解析入門2022

    • 著者名/発表者名
      横山 泰、石原  晋次、生方 俊、川村 出
    • 総ページ数
      194
    • 出版者
      東京化学同人
    • ISBN
      9784807909735
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] 光機能性有機・高分子材料における新たな息吹2019

    • 著者名/発表者名
      市村國宏
    • 総ページ数
      333
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781314143
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 研究者総覧

    • URL

      https://er-web.ynu.ac.jp/html/UBUKATA_Takashi/ja.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/ubukata-takashi

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 生方研究室

    • URL

      http://www.ubukata-lab.ynu.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://er-web.ynu.ac.jp/html/UBUKATA_Takashi/ja.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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