流動によるコロイド結晶の形状制御と新しい光機能性材料への応用

• 研究課題/領域番号: 22686063
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 金井 俊光 横浜国立大学, 工学研究院, 准教授 (10442948)
• 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: 25,480千円 (直接経費: 19,600千円、間接経費: 5,880千円); 2012年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円); 2011年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円); 2010年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
• キーワード: 光機能材料 / コロイド結晶 / フォトニック結晶 / 高分子ゲル / マイクロ流体 / ゲル

研究概要

マイクロ流体技術をコロイド結晶作製に適用することにより、様々な形状をもつコロイド結晶の作製に成功した。具体的には、コロイド結晶をシェルにもつコア-シェル粒子の作製に成功し、センサー機能を有した新しいマイクロカプセルとして応用できることを示した。またコロイド結晶ファイバや10×10cm^2の大面積高品質コロイド結晶フィルムの作製に成功し、コロイド結晶の形状に起因した新しい光学材料への応用展開を示した。

研究成果

• [雑誌論文] マイクロ流体デバイスを用いた機能性単分散微粒子の創製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金井俊光
  • 雑誌名: 表面 巻: 51
  • NAID: 40019643676
• [雑誌論文] Gel-immobilized single-crystal-like colloidal crystal films (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kanai
  • 雑誌名: Journal of the Ceramic Society of Japan 巻: 120 号: 1399 ページ: 87-92
  • DOI: 10.2109/jcersj2.120.87
  • NAID: 130002067599
  • ISSN: 1348-6535, 1882-0743
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高品質コロイドフォトニック結晶ゲルフィルムの作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金井俊光
  • 雑誌名: NEW GLASS 巻: 27 ページ: 30-34
• [雑誌論文] Wide Spectral Tuning of Gel-immobilized Colloidal Crystals Preserving High Uniformity (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Yamamoto, T. Sawada and T. Kanai
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 41 号: 5 ページ: 495-497
  • DOI: 10.1246/cl.2012.495
  • NAID: 130004426573
  • ISSN: 0366-7022, 1348-0715
  • 査読あり
• [雑誌論文] Swelling of Gel-Immobilized Colloidal Photonic Crystals in Ionic Liquids (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kanai, S. Yamamoto, T. Sawada
  • 雑誌名: MACROMOLECULES 巻: Vol.44 号: 15 ページ: 5865-5867
  • DOI: 10.1021/ma200850m
  • 査読あり
• [雑誌論文] Widely tunable lasing in a colloidal crystal gel film permanently stabilized by an ionic liquid (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Furumi, T. Kanai, T. Sawada
  • 雑誌名: ADVANCED MATERIALS 巻: Vol.23 号: 33 ページ: 3815-3820
  • DOI: 10.1002/adma.201101825
  • 査読あり
• [雑誌論文] Swelling of Gel-Immobilized Colloidal Photonic Crystals in Ionic Liquids (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Kanai, S.Yamamoto, T.Sawada
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 44 ページ: 5865-5867
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of monodisperse PNIPAM gel particles in a microfluidic device fabricated by stereolithography (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Kanai, K.Ohtani, M.Fukuyama, T.Katakura, M.Hayakawa
  • 雑誌名: Polymer Journal 巻: 43 ページ: 987-990
  • NAID: 10030167696
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microfluidic Fabrication of Colloidal Crystal Films and Spheres (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Kanai
  • 雑誌名: World Journal of Engineering 巻: 8 ページ: 529-530
  • 査読あり
• [雑誌論文] マイクロ流体デバイスを用いた球状コロイド結晶ゲルの作製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金井俊光
  • 雑誌名: 高分子論文集 巻: (掲載確定)
  • NAID: 10029472802
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gel-Immobilized Colloidal Crystal Shell with Enhanced Thermal Sensitivity at Photonic Wavelength (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kanai, D. Lee, H. C. Shum, R. K. Shah, D.A. Weitz
  • 雑誌名: Advanced Materials 巻: 22 号: 44 ページ: 4998-5002
  • DOI: 10.1002/adma.201002055
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Large-Area Silica Colloidal Crystals immobilized in Hydrogel Film (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Kanai, T.Sawada, J.Yamanaka
  • 雑誌名: Journal of the Ceramic Society of Japan 巻: 118 ページ: 370-373
  • NAID: 130000304750
  • 査読あり
• [雑誌論文] Linear thermosensitivity of gel-immobilized tunable colloidal photonic crystals
  • 著者名/発表者名: H. Sugiyama, T. Sawada, H. Yano, T. Kanai
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry C 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [学会発表] ゲル固定コロイドフォトニック結晶の作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金井俊光
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2012年年会
  • 発表場所: 京都府京都大学
  • 年月日: 2012-03-21
• [学会発表] ゲル固定コロイドフォトニック結晶の作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金井俊光
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2012年年会
  • 発表場所: 京都府、京都大学(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-21
• [学会発表] マイクロ流体デバイスを用いたコロイド結晶マイクロカプセルの作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金井俊光
  • 学会等名: 油脂工業会館 第１２回油脂優秀論文賞受賞講演会
  • 発表場所: アルカスSASEBO
  • 招待講演
• [学会発表] コロイドフォトニック結晶ゲルフィルムのスペクトルチューニング (2012)
  • 著者名/発表者名: 杉山仁美、山本清二、澤田勉、金井俊光
  • 学会等名: 化学工学会横浜大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
• [学会発表] マイクロ流体デバイスを用いた高品質コロイド結晶の作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金井俊光
  • 学会等名: 粉体工学会 粉体操作に伴う諸現象に関する勉強会
  • 発表場所: 伊東市
  • 招待講演
• [学会発表] 流動によるコロイド微粒子周期配列体の作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金井俊光
  • 学会等名: GMI-YCG合同シンポジウム
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 招待講演
• [学会発表] マイクロ流体デバイスを用いたゲル固定コロイド結晶の作製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金井俊光
  • 学会等名: 日本油化学会オレオサイエンスナノシンポジウム
  • 発表場所: 東京都、東京理科大学(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-24
• [学会発表] マイクロ流体デバイスを用いた球状コロイド結晶の作製とゲル固定化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金井俊光
  • 学会等名: 日本結晶成長学会第41回結晶成長国内会議
  • 発表場所: 茨城県、つくば国際会議場(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] マイクロ流体デバイスを用いた球状コロイド結晶の作製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金井俊光
  • 学会等名: 日本物理学会 2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山県富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] マイクロ流体デバイスを用いた球状コロイド結晶の作製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金井俊光
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山県、富山大学(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] MICROFLUIDIC FABRICATION OF COLLOIDAL CRYSTAL FILMS AND SPHERES (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kanai
  • 学会等名: 19th Annual International Conference on Composites or Nano Engineering
  • 発表場所: 中国 上海
  • 年月日: 2011-07-27
• [学会発表] MICROFLUIDIC FABRICATION OF COLLOIDAL CRYSTAL FILMS AND SPHERES (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Kanai
  • 学会等名: 19th Annual International Conference on Composites or Nano Engineering
  • 発表場所: 中国、上海(invited)
  • 年月日: 2011-07-27
• [学会発表] マイクロ流体デバイスを用いたフィルム状および球状コロイドフォトニック結晶ゲルの作製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 金井俊光
  • 学会等名: 国際粉体工業展東京2010
  • 発表場所: 東京都、東京ビッグサイト
  • 年月日: 2010-12-02
• [学会発表] ゲル固定コロイドフォトニック結晶の作製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 金井俊光
  • 学会等名: 高分子学会 第29回無機高分子研究討論会
  • 発表場所: 東京都、東京理科大学(招待講演)
  • 年月日: 2010-11-12
• [学会発表] 流動による高品質コロイド結 晶の作製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 金井俊光
  • 学会等名: 化学工学会 第42回秋季大会
  • 発表場所: 京都府同志社大学
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] 流動による高品質コロイド結晶の作製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 金井俊光
  • 学会等名: 化学工学会 第42回秋季大会
  • 発表場所: 京都府、同志社大学(招待講演)
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] Preparation of Dry Colloidal Crystals without Cracks (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kanai, T. Sawada
  • 学会等名: 11th International Conference on Ceramic Processing Science, ICCPS-11
  • 発表場所: スイスチューリッヒ工科大学
  • 年月日: 2010-08-30
• [学会発表] Preparation of Dry Colloidal Crystals without Cracks (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Kanai, T.Sawada
  • 学会等名: 11th International Conference on Ceramic Processing Science, ICCPS-11
  • 発表場所: スイス、チューリッヒ工科大学
  • 年月日: 2010-08-30
• [図書] RSC Smart Materials No.5, Responsive Photonic Nanostructures: Smart Nanoscale Optical Material (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kanai
  • 出版者: RSC Publishing, Chapter 6Tunable Colloidal Crystals Immobilized in Soft Hydrogels
• [図書] RSC Smart Materials No.5, Responsive Photonic Nanostructures: Smart Nanoscale Optical Material, Chapter 6 Tunable Colloidal Crystals Immobilized in Soft Hydrogels (2013)
  • 著者名/発表者名: Toshimitsu Kanai
  • 総ページ数: 31
  • 出版者: RSC Publishing
• [備考]
  • URL: http://www.tkanailab.ynu.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.tkanailab.ynu.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.tkanailab.ynu.ac.jp/
• [産業財産権] コロイド結晶ゲル、コロイド結晶ゲルを製造する方法、および、素子 (2013)
  • 発明者名: 澤田勉、豊玉彰子、 金井俊 光 、山中 淳平、伊藤研策
  • 権利者名: 独立行政法人物質・材料研究機構
  • 取得年月日: 2013-05-02