音で変わるソノクロミズムデバイスの開発

• 研究課題/領域番号: 22656180
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 反応工学・プロセスシステム
• 研究機関: 長岡技術科学大学
• 研究代表者: 小林 高臣 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (90225516)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,800千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
• キーワード: 超音波 / ポリマー / ソノケミストリー / 吸収スペクトル変化 / クロミズム / 刺激応答性 / デバイス / ソノクロミズム / 水素結合 / アゾベンゼン / 刺激応答

研究概要

音で変わるソノクロミズムデバイスの開発
本研究は音で変わるソノクロミズムデバイスの開発について、超音波を用いて色素やポリマーの会合状態を制御する事で、新たな音に応答する材料開発を行った。特に23-143kHzの超音波をポリマーと色素からなる複合系に照射したところ、例えばポリアクリル酸の場合、4級アンモニウム塩を含むカチオン性の色素の会合が、促進され、スペクトロ変化を生じる事がわかった。また、ポリアクリル酸のカルボン酸基同士の水素結合がきれ、赤外窮すスペクトルにも変化を生じた。これによりまた系の粘性も著しく低下するという興味深い現象を見出した。これらの結果は音に応答するデバイスの開発に有用であり、今後、この成果を活用したソノクロミズムについての研究を展開する上で重要な結果を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Sono-respond on ThermosensitivePolymer Microgels Based on Cross-linkedPoly(N-isopropylacrylamide-co-acrylic acid, Josue Addiel Venegas Sanchez (2013)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Kusunoki, Motohiro Tagaya, Takaomi Kobayashi
  • 雑誌名: Ultrasonics Sonochemistry 巻: 20(5) ページ: 1271-1275
• [雑誌論文] Ultrasound Effect Used as External Stimulus for Viscosity Change of Aqueous Carrageenans,Josue Addiel Venegas Sanchez (2013)
  • 著者名/発表者名: Motohiro Tagaya, Takaomi Kobayashi
  • 雑誌名: Ultrasonics Sonochemistry 巻: 20(4) ページ: 1081-1091
• [雑誌論文] Sono-respond on Thermosensitive Polymer Microgels Based on Cross-linked Poly(N-isopropylacrylamide-co-acrylic acid) (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Addiel V.Sanchez
  • 雑誌名: Ultrasonics Sonochemistry 巻: 20 号: 5 ページ: 1271-1275
  • DOI: 10.1016/j.ultsonch.2013.02.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrasound Effect of Interpenetrated Hydrogels Having Hydrogen Bonding Networks in Poly(Vinylalcohol)/Poly(2-Hydroxyethyl Methacrylate) by Using FT-IR (2012)
  • 著者名/発表者名: Spectroscopy Kazuki Nakasone, Venegas S. Josue Addiel, Motohiro Tagaya, Takaomi Kobayashi
  • 雑誌名: Transactions on GIGAKU 巻: 1
• [雑誌論文] Easy Fabrication and Morphology Control of Supramolecular Liquid-CrystallinePolymer Microparticles (2011)
  • 著者名/発表者名: Hui Liu, Takaomi Kobayashi, Haifeng Yu
  • 雑誌名: Macromol. Rapid Commun 巻: 32(4) ページ: 378-383
• [雑誌論文] Ultrasound Stimuli on Viscometric Change of Aqueous Copolymers Having Acrylic Acid and N-isopropyl Acrylamidefor Thermo-sensitive segments (2011)
  • 著者名/発表者名: Ngo Le Ngoc, Takaomi Kobayashi
  • 雑誌名: Ultrasonics Sonochemistry 巻: 18(5) ページ: 1185-1192
• [雑誌論文] Fabrication and Photoresponse of Supramolecular Liquid-Crystalline Microparticles (2011)
  • 著者名/発表者名: Haifeng Yu, Hui Liu, Takaomi Kobayashi
  • 雑誌名: ACS Appl.Mater.Interfaces 巻: 3 号: 4 ページ: 1333-1340
  • DOI: 10.1021/am2001289
  • 査読あり
• [雑誌論文] Easy Fabrication and Morphology Control of Supramolecular Liquid-Crystalline Polymer Microparticles (2011)
  • 著者名/発表者名: Hui Liu, Takaomi Kobayashi, Haifeng Yu
  • 雑誌名: Macromol.Rapid Commun. 巻: 32 号: 4 ページ: 378-383
  • DOI: 10.1002/marc.201000582
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrasound Stimuli on Viscometric Change of Aqueous Copolymers Having Acrylic Acid and N-isopropyl Acrylamide for Thermo-sensitive segments (2011)
  • 著者名/発表者名: Ngo Le Ngoc, Takaomi Kobayashi
  • 雑誌名: Ultrasonics Sonochemistry 巻: 18 号: 5 ページ: 1185-1192
  • DOI: 10.1016/j.ultsonch.2010.08.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrasound Stimuli-effect on Hydrogen Bonding Networks for Polyacrylic Acid-Alumina Slurry (2010)
  • 著者名/発表者名: Ngo Le Ngoc, Takaomi Kobayashi
  • 雑誌名: Ultrasonics Sonochemistry 巻: 17(1) ページ: 186-192
  • 査読あり
• [学会発表] アゾピリジニウム塩色素/ポリアクリル酸水溶液の吸収スペクトルへの超音波効果祝懐端 (2012)
  • 著者名/発表者名: 周衛民、多賀谷基博、小林 高臣
  • 学会等名: 第21回ソノケミストリー討論会
  • 発表場所: 明治大学理工学部生田キャンパス(東京)
• [学会発表] アゾピリジウム塩色素/ポリアクリル酸水溶液の吸収スペクトルへの超音波効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林高臣
  • 学会等名: 第21回ソノケミストリー討論会
  • 発表場所: 明治大学理工学部生田キャンパス
• [学会発表] Ultrasound effect on morphology change in phase separation of azobenzene amphiphilic block copolymers (2011)
  • 著者名/発表者名: Masato Nakaguchi, Takaomi Kobayashi
  • 学会等名: The 20th Annual Meeting of the Japan Society of Sonochemistry &The International Workshop on Advanced Sonochemistry
  • 発表場所: Nagoya
• [学会発表] Effect of ultrasound on acrylicacid-N-hydroxyethylacrylamide copolymers containing hydrogen bond networksVenegas Sanchez Josue Addiel (2011)
  • 著者名/発表者名: Takaomi Kobayashi
  • 学会等名: The 20th Annual Meeting of the Japan Society of Sonochemistry &The International Workshop on Advanced Sonochemistry
  • 発表場所: Nagoya
• [学会発表] Ultrasound effect on morphology change in phase separation of azobenzene amphiphilic block copolymers (2011)
  • 著者名/発表者名: Masato Nakaguchi, Takaomi Kobayashi
  • 学会等名: The 20th Annual Meeting of the Japan Society of Sonochemistry & The International Workshop on Advanced Sonochemistry 2011 (IWAS 2011) Nagoya November 3-4, p111-112
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] Pacifichem 2010,(Invited lecture) (2010)
  • 著者名/発表者名: Takaomi Kobayashi
  • 学会等名: STIMULUS RESPOND TO POLYMER INTERACTION BY ULTRASOUND
  • 発表場所: Honolulu, Hawai, USA
• [学会発表] 水素結合ネットワークを含む非イオン性ポリマー水溶液の超音波吸収ヘネカスサンチェスホスエアティエル,コリコク (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林高臣
  • 学会等名: 第19回ソノケミストリー討論会
  • 発表場所: 東京工業大学すずかけ台キャ ンハス
• [学会発表] Stimulus respond to polymer interaction by ultrasound (2010)
  • 著者名/発表者名: Takaomi Kobayashi
  • 学会等名: Pacifichem 2010
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
• [備考]