| 研究課題/領域番号 |
20K15249
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
久野 恭平 立命館大学, 生命科学部, 助教 (30822845)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021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)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 分子配向 / 高分子フィルム / 力学応答 / キラル液晶 / 液晶エラストマー / 回折光学素子 / 反射光学素子 / javascript:onModoru(); / らせん軸 / 濃度勾配 / 光重合 / 光学素子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
1~3次元にわたる自在な分子配向が制御された材料は，分子配向構造に応じて極めて優れた光学機能を発現するため次世代光学素子の創製における鍵材料となりうる。近年，自発的にナノ・マイクロオーダーのらせん状分子配向構造を形成するキラル液晶が脚光を浴びているが，らせん状構造の多次元配列制御に成功した例は皆無である。本研究では，自在にらせん軸配列を制御可能な新手法を確立することで，多彩な光学素子創製に資する基盤技術の開発に取り組む。
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| 研究成果の概要 |
本研究では，キラル液晶における分子配向制御法を開拓するとともに，機械刺激応答材料の創製に取り組んだ。キラル液晶は自発的にナノ・マイクロオーダーのらせん状分子配向を形成する。キラル液晶に対して光重合を施すだけで，らせん状分子配向に基づく周期構造を1~2次元的に制御できることを明らかにし，周期構造制御により反射光学素子や回折光学材料を作製した。さらに，材料構造を緻密に設計することで，機械刺激に対する光学物性の応答性が制御できることを見出し，多彩な応答挙動を示すチューナブルな光学素子の実現を達成した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
キラル液晶では，らせん状分子配向の方向に応じて，光の反射・回折・屈折など多彩な光学機能が発現する。しかしながら，らせん状分子配向の方向性を制御する手法は限られており，1方向に配向制御された鏡面反射材料や回折格子として用いられることが一般的である。本研究では，多次元にわたる分子配向方向の制御に成功し，多彩な光学機能材料の作製へと展開した。さらに，本研究で見出した材料構造設計による自在な機械刺激応答性制御に関する研究成果は，次世代産業に資するアクチュエーターやフレキシブルセンサーを実現するために重要な知見となる。
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