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実験と理論の連携による可逆的固液光相転移の機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 26288096
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 有機・ハイブリッド材料
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

木原 秀元  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 機能化学研究部門, 研究グループ長 (60282597)

研究分担者 秋山 陽久  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 機能化学研究部門, 主任研究員 (80356352)
下位 幸弘  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 機能材料コンピュテーショナルデザイン研究センター, 研究チーム長 (70357226)
則包 恭央  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 電子光技術研究部門, 研究グループ長 (50425740)
松澤 洋子  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 機能化学研究部門, 主任研究員 (10358020)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2016年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2015年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2014年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワード光化学 / 相転移 / 有機材料 / 計算科学 / 分子動力学 / 時間依存密度汎関数法 / DFT計算
研究成果の概要

我々は、室温において光照射のみで固体と液体の間を可逆的に相転移する有機化合物を見出していた。本研究では、まず可逆的固液光相転移の機構を解明するために、この相転移を示すアゾベンゼン単量体を開発した。この単量体の結晶構造から有限個のクラスターを切り出し、中心分子の光異性化を時間依存密度汎関法により計算したところ、固体状態でも異性化が可能なことが示唆された。次に、この相転移を示す化合物を可逆接着剤へと応用するために、アゾベンゼンを有するポリマーを合成し、その光相転移挙動と接着強度の関係を調べた。その結果、相転移挙動には分子量依存性は見られなかったが、接着強度は高分子量化することにより改善した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 7件、 招待講演 8件) 図書 (1件) 備考 (9件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Photoinduced Phase Transitions in Rod-shaped Azobenzene with Different Alkyl Chain Length2016

    • 著者名/発表者名
      則包恭央、内田江美、田中智子、藤原享子、永井英樹、秋山陽久
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 29 号: 1 ページ: 149-157

    • DOI

      10.2494/photopolymer.29.149

    • NAID

      130005256606

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Azobenzene Crystals Swim on Water Surface Triggered by Light2016

    • 著者名/発表者名
      則包恭央、田中智子、内田江美
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 18 号: 38 ページ: 7225-7228

    • DOI

      10.1039/c6ce00738d

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reworkable adhesives composed of photoresponsive azobenzene polymer2016

    • 著者名/発表者名
      秋山陽久、山下愛至、深田環、木原秀元、吉田勝
    • 雑誌名

      The Journal of Adhesion

      巻: - 号: 10 ページ: 823-830

    • DOI

      10.1080/00218464.2016.1219255

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 光により可逆的に接着/脱着を繰り返す材料2015

    • 著者名/発表者名
      秋山陽久
    • 雑誌名

      塗装工学

      巻: 50 ページ: 25-33

    • NAID

      40020335149

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] アゾベンゼン誘導体における励起子カップリングに対するDFT計算2016

    • 著者名/発表者名
      松本祐樹、下位幸弘、則包恭央
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学泉キャンパス(宮城県)
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Photochemically reversible adhesives2016

    • 著者名/発表者名
      Haruhisa Akiyama, Hideyuki Kihara
    • 学会等名
      US Adhesion Society 2016 Annual Meeting
    • 発表場所
      Westin Riverwalk (San Antonio, TX, US)
    • 年月日
      2016-02-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Crawling of Azobenzene Crystals on a Glass Surface by Light Irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      則包恭央
    • 学会等名
      26th IUPAC International Symposium on Photochemistry
    • 発表場所
      大阪市中央公会堂(大阪府大阪市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photoinduced Solid-Liquid Phase Transition and Motion of Azobenzene Crystals on a Solid Surface2016

    • 著者名/発表者名
      則包恭央
    • 学会等名
      2nd International Conference on Photoalignment & Photopatterning in Soft Materials (PhoSM)
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photochemically reversible adhesives based on azobenzene acrylate polymers2016

    • 著者名/発表者名
      秋山陽久、吉田勝
    • 学会等名
      2016 Taiwan-Japan Bilateral Polymer Symposium
    • 発表場所
      新竹市、台湾
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photochemically reversible adhesives2016

    • 著者名/発表者名
      秋山陽久
    • 学会等名
      AIST-IFAMワークショップ
    • 発表場所
      フラウンフォーファーIFAM(ブレーメン、ドイツ)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photochemically reversible adhesives composed of polyacrylates containing mesogenic azobenzenes and effect of molecular weight on adhesion strength for glass plates2016

    • 著者名/発表者名
      秋山陽久、山下愛至、木原秀元
    • 学会等名
      Photoalignment & Photopatterning in Soft Materials (PhoSM)
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photochemically reversible adhesives and their preparation using living radical polymerization2016

    • 著者名/発表者名
      山下愛至、秋山陽久、木原秀元、青木健一
    • 学会等名
      KJF-ICOMEP 2016
    • 発表場所
      ACROS福岡(福岡県福岡市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リビングラジカル重合法による光可逆接着剤の合成2016

    • 著者名/発表者名
      山下愛至、秋山陽久、木原秀元、青木健一
    • 学会等名
      第20回液晶化学研究会シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Light-induced crawling of crystals of azobenzene derivatives on a glass surface2015

    • 著者名/発表者名
      則包恭央
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (PACIFICHEM)
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center (米国ハワイ州ホノルル市)
    • 年月日
      2015-12-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光による可逆接着制御2015

    • 著者名/発表者名
      秋山陽久、木原秀元
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 木原秀元、秋山陽久、山本貴広2015

    • 著者名/発表者名
      光機能材料:接着と自己修復
    • 学会等名
      シーズとニーズの会「第20回WORK SHOP 成膜」
    • 発表場所
      産総研臨海センター(東京)
    • 年月日
      2015-09-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 光可逆接着剤の開発2015

    • 著者名/発表者名
      秋山陽久、木原秀元
    • 学会等名
      日本接着学会年次大会
    • 発表場所
      愛知工業大学(愛知県豊田市)
    • 年月日
      2015-06-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 可逆接着剤の開発2015

    • 著者名/発表者名
      秋山陽久
    • 学会等名
      14-2超分子研究会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都)
    • 年月日
      2015-01-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フォトクロミック反応を活用した固体-液体相転移現象と固液パターニング2014

    • 著者名/発表者名
      則包恭央、内田江美、阿澄玲子、秋山陽久、木原秀元、吉田勝
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎県)
    • 年月日
      2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] アゾベンゼン誘導体の6量体における光液化固化2014

    • 著者名/発表者名
      秋山陽久、木原秀元、吉田勝、則包恭央、阿澄玲子
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎県)
    • 年月日
      2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] アントラセン2量体の光解離に関する理論2014

    • 著者名/発表者名
      下位幸弘、渡辺秀治、新津直幸
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学(愛知県)
    • 年月日
      2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 光化学反応に基づいた機能を発現するソフトマテリアルの開発2014

    • 著者名/発表者名
      木原秀元、秋山陽久、山本貴広、松澤洋子
    • 学会等名
      高分子同友会勉強会
    • 発表場所
      高分子学会(東京都)
    • 年月日
      2014-08-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光相変化を示すアントラセン誘導体‐液晶性および光相変化に及ぼすアルキルスペーサーの偶奇効果‐2014

    • 著者名/発表者名
      木原秀元、三浦俊明、下位幸弘
    • 学会等名
      第18回液晶化学研究会シンポジウム
    • 発表場所
      香川大学(香川県)
    • 年月日
      2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 自己組織化マテリアルのフロンティア(担当分4章1「光応答相転移を利用するソフトマテリアル」)2015

    • 著者名/発表者名
      秋山陽久
    • 総ページ数
      366
    • 出版者
      フロンティア出版
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 産総研スマート材料グループホームページ

    • URL

      https://unit.aist.go.jp/ischem/ischem-smm/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 産総研分子集積デバイスホームページ

    • URL

      https://staff.aist.go.jp/y-norikane/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 産業技術総合研究所公式ホームページ

    • URL

      http://www.aist.go.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] スマート材料グループホームページ

    • URL

      https://unit.aist.go.jp/ischem/ischem-smm/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 分子集積グループホームページ

    • URL

      https://unit.aist.go.jp/esprit/mol-assy/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 機能材料コンピュテーショナルデザイン研究センターホームページ

    • URL

      https://unit.aist.go.jp/cd-fmat/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] AIST:産業技術総合研究所

    • URL

      https://unit.aist.go.jp/ischem/ischem-smm/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 産総研-材料・化学領域 機能化学研究部門

    • URL

      https://unit.aist.go.jp/ischem/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] スマート材料グループ

    • URL

      https://unit.aist.go.jp/ischem/ischem-smm/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 光可逆接着剤2016

    • 発明者名
      秋山陽久、木原秀元、山下愛至
    • 権利者名
      産業技実総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-01-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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