| 研究領域 | 元素ブロック高分子材料の創出 |
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| 研究課題/領域番号 |
15H00724
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
稲木 信介 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (70456268)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2016年度)
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| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 元素ブロック / ハイブリッド材料 / 導電性高分子 / 電解重合 / バイポーラ電気化学 / 電気泳動 / 高分子ファイバー / レドックス化学 / 分子ワイヤー / ナノ構造体 / ポリチオフェン |
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| 研究実績の概要 |
バイポーラ電極の原理に従えば、導電体（微粒子、ワイヤー、板など）の両端において陽極部位と陰極部位を発現させることができる。昨年度、金線をバイポーラ電極として芳香族モノマーの酸化重合を試みた結果、金線末端から導電性高分子(PEDOT)ファイバーが樹枝状に成長し、導体間をネットワーク化することに成功した。今年度は、電解反応場の空間制御により、導電性高分子ファイバーの一次元成長を試みた。
PEDOTファイバーが樹枝状成長した理由は、成長中のPEDOTファイバー先端が電極として振舞うため、四方から拡散してきたEDOTモノマーが様々な位置で重合したためである。そこで、バイポーラ電極周りのモノマー供給を制限することで、枝分かれの少ないPEDOTファイバーが作成できると考えた。バイポーラ電極となる金線をカバーガラスで覆い、数十マイクロメートルの微小空間を作成した。EDOTの交流バイポーラ電解重合を行ったところ、金線両端から直線状のPEDOTファイバーが成長した。SEM観察により、ファイバー径は10マイクロメートル程度であり、細かな枝分かれ構造を有しながらも、電場方向に一次元成長していることが分かった。微小空間の導入によりモノマーの供給を制限した結果、ファイバー側面からはPEDOTが成長しなかったためである。すなわち、電解初期には、金線末端がバイポーラ電極として駆動し、EDOTの電解重合、PEDOTファイバー成長が進行する。その後、生成したPEDOT周辺ではモノマーが枯渇し、バイポーラ電極として振舞うPEDOTファイバーの側面からのモノマー供給が途絶える。一方、ファイバーの成長進行方向からはモノマーの供給が継続的にあり、その結果、一次元成長したものと考えられる。モノマー濃度の効果、マイクロ空間の厚みの効果について種々検討しており、上記考察を裏付ける結果を得ている。
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| 現在までの達成度 (段落) |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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