| 研究課題/領域番号 |
21H02009
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 山形大学 |
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研究代表者 |
東原 知哉 山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 教授 (50504528)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2021年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
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| キーワード | 有機エレクトロニクス / 半導体高分子 / ブロック共重合体 / シーケンス制御 / 伸縮性 / 有機薄膜トランジスタ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ウェアラブル端末に搭載される有機半導体のフレキシブル化・ストレッチャブル化に大きな注目が集まっている。有機半導体は一般に硬くてもろく、外部変形応力に脆弱であることが本分野発展の足かせとなっている。本研究では、高分子合成化学を駆使したブロック共重合体のシーケンス制御技術を軸足とし、それらの自己組織化を利用することで、一般に二律背反する「半導体特性」と「伸縮性（弾性）」を解消するために必要十分なブロックシーケンスの基準を明らかにし、高効率かつ伸縮応力に耐えうる新規有機薄膜トランジスタ材料群を創出する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、ブロックシーケンスの精密設計を軸足とし、半導体高分子鎖を有する新規ブロック共重合体の創成を行った。具体的には、精密重合法と鎖末端官能基化ポリマーを用いたアジド・アルキン環化付加 (CuAAC)反応を組み合わせることで、半導体高分子鎖を有するシーケンス制御トリブロック共重合体 (A-b-B-b-C型, A-b-(B-co-C)型, A-b-B-b-A型)の合成に成功した。また、それらのナノ・サブナノレベルの自己組織化を利用することで、材料の機能最適化のためのブロックシーケンスの基準を明らかにし、高効率かつ伸縮応力に耐えうる新規伸縮性有機薄膜トランジスタ材料群を創出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の目的の一つである電子特性と伸縮性のトレードオフを払しょくするための分子設計指針としてシーケンス制御されたブロック共重合体の活用が有効であることを証明した。これらの成果を活用することで、電子デバイスのウェアラブル化やストレッチャブル化の技術が促進されると期待される。ひいては、衣服・皮膚に貼り付け、または体内に埋め込んで稼動する生体センサによる健康モニタリング等の技術革新により健康寿命の延長に繋がり、我が国が直面する人口減少や医師不足の問題解決に資すると期待される。
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