| 研究課題/領域番号 |
19K05624
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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35030:有機機能材料関連
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| 研究機関 | 宇都宮大学 (2022)
北海道大学 (2019-2021) |
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研究代表者 |
キム ユナ 宇都宮大学, 工学部, 助教 (00648131)
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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: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 液晶 / マイクロ球体 / 光異性化 / エレクトロクロミズム / デバイス / π共役系ポリマー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本申請研究では、選択反射の色と強度を光照射と電圧印加により瞬時かつ自在にコントロールできるtriple-emulsion構造を有する複合マイクロ球体を創製する。光照射により選択反射色を大きく変化させるCLC(コア部)、ECポリマー(シェル部)及び親水性インナーシェルをマイクロ流体デバイスを用いて導入し、幅広い光応答性、及び電気活性を持つ複合球体を網羅的に開発する。良好な特性を示す複合球体の作製方法を確立したのち、マイクロ球体材料を用いた新たな基盤技術として、光照射や電場印加の組み合わせにより全方位にわたってその選択反射色と強度を迅速に制御できるかを検討する。
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| 研究成果の概要 |
糖を含む大環状アゾベンゼン誘導体を光応答性キラル添加剤として導入したコレステリック液晶（CLC）材料が、最大500%のらせん周期の光変調特性を示すことを発見した。また、マイクロ流体デバイスを用いてCLCをコア部に、又はポリチオフェン誘導体をシェル部に導入したマイクロ球体を作製した。球体は、紫外線・可視光線の照射により反射光を可逆的に制御する特性（青緑色⇔黄色⇔赤色）や、デバイスへの電場印加で2~3秒で着色・消色する迅速な応答特性を示した。一方、イオン液体と発光性ユウロピウム錯体の複合体をデバイスに導入し、錯体の酸化還元反応を電場で制御することでその発光強度のスイッチング特性を見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発した複合マイクロ球体材料やデバイスは、全方位にわたる選択反射光の波長・強度や吸収度を、光と電場により多段階で制御できるため、全方位反射型ディスプレイ、レーザー共振器等の開発につながると確信している。また、透明なイオン液体複合体をCLC球体デバイスに導入することで、今後光・電場に応答する反射光・発光の多重スイッチングを可能とする光学デバイス分野へ大きな波及効果を与えると期待できる。
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