| 研究課題/領域番号 |
20K05267
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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28030:ナノ材料科学関連
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| 研究機関 | 宮崎大学 |
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研究代表者 |
鍋谷 悠 宮崎大学, 工学部, 准教授 (50457826)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | ナノスクロール / ナノシート / アゾベンゼン / フォトクロミズム / ニオブ酸 / チタンニオブ酸 / 光伸縮運動 / 光運動 / ナノシートスライド / チタン酸 / アクチュエーター / 形態変化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、チタン酸やチタンニオブ酸などのニオブ酸とは異なる表面構造をもつナノシートに注目し、多フッ素化アルキルアゾベンゼンとの複合化によって、光伸縮運動を示す新たな光応答性ナノスクロールを作製する。ナノシート表面構造によりナノスクロール内部の構造を制御して原子間力顕微鏡等により光伸縮運動を解析する。また、分子構造の視点からアルキル鎖長を変えたアゾベンゼンの導入により複合体の物性を制御し、ナノスクロールが示す光運動機能の発現機構を解明する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、アゾベンゼンの光異性化によるナノスクロールに光伸縮運動の機能発現メカニズムを明らかにした。ナノシート上にアゾベンゼンを均一に配列化させたナノ構造形成や光励起によるナノスクロール内の物性変化が光エネルギーを効率良く運動エネルギーへ変換するために重要であり、ナノシートの表面構造と分子内へのアルキル鎖導入によって光運動の制御が可能であることを見出した。これより、光エネルギーを動力源として効率良く駆動するナノアクチュエーター材料開発が期待できる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究によりナノスクロールの光伸縮運動の機能発現メカニズムを解明することができ、光伸縮運動の効率的な機能発現に関する重要な指針を得た。このことから、新しい光駆動するナノアクチュエーターや人工筋肉材料の開発における大きな進展が期待できるだけでなく、ナノシートを分子材料の機能発現の場とする新しい機能発現手法として、有機結晶分野や複合材料分野での機能性分子材料開発が期待されるため、新たな研究展開につながる。
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