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時空間光変調による分子協調配向プロセスの開拓

公募研究

研究領域高次複合光応答分子システムの開拓と学理の構築
研究課題/領域番号 17H05250
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京工業大学

研究代表者

宍戸 厚  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (40334536)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2018年度)
配分額 *注記
7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード分子配向 / 光配向 / 光重合 / フィルム / 重合 / 液晶
研究実績の概要

本研究では,時空間的に強度が変調した光を利用した新しい分子配向法を開拓するとともに,分子配向フィルムの特異的光機能を明らかにすることを目的とする。具体的には,(i)強度変調光分子配向法のメカニズム解明,(ii)分子協調配向構造体の作製および(iii)光機能性評価の3項目に焦点を絞り,既存の光配向プロセスでは成し得ない新たな協調分子配向共通基盤を構築することを目指した。分子配向の鍵は,モノマーと光開始剤に動く光を照射し,光重合により生成する高分子が,拡散と流動による分子配向を引き起こし,最終的には粘度増加による固定化までを担う,極めてダイナミックな現象にある。このことは,時空間的に強度変調された光,すなわちパターン露光を時々刻々と変化させることにより,物質の拡散と流動を自在に設計することができることを意味している。そこで本年度は,露光パターンを時間的に変化できるデジタルライトプロセッサーを用いて,様々な配向構造体の作製を行った。円状の光を放射放に動かすことにより,放射状に分子が配向したフィルムの作製に成功した。このフィルムに直線偏光のレーザー光を入射したところ,入射時はガウシアン状の光強度分布であった光がフィルム透過後には中空状の光強度分布を持つ光に変換されることが明らかとなった。偏波面の詳細な解析の結果,透過光は軸対称偏光ビームであることがわかった。放射状の分子配向を配列することにより,放射状分子配向構造体を一段階プロセスで極めて容易に作成できることを確かめた。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (38件) (うち国際学会 17件、 招待講演 17件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] McGill University(Canada)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of Hardness on Surface Strain of PDMS Films Detected by a Surface Labeled Grating Method2018

    • 著者名/発表者名
      Akamatsu Norihisa、Fukuhara Motoyuki、Fujikawa Shigenori、Shishido Atsushi
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 31 号: 4 ページ: 523-526

    • DOI

      10.2494/photopolymer.31.523

    • NAID

      130007481547

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • 年月日
      2018-06-25
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unpolarized light-induced alignment of azobenzene by scanning wave photopolymerization2018

    • 著者名/発表者名
      M. Aizawa, K. Hisano, M. Ishizu, N. Akamatsu, C. J. Barrett, A. Shishido
    • 雑誌名

      Polym. J.

      巻: 50 号: 8 ページ: 753-759

    • DOI

      10.1038/s41428-018-0058-2

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Scanning wave photopolymerization enables dye-free alignment patterning of liquid crystals2017

    • 著者名/発表者名
      Hisano Kyohei、Aizawa Miho、Ishizu Masaki、Kurata Yosuke、Nakano Wataru、Akamatsu Norihisa、Barrett Christopher J.、Shishido Atsushi
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 3 号: 11

    • DOI

      10.1126/sciadv.1701610

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Dye-free photoalignment and photopatterning in liquid crystal systems by unpolarized light2018

    • 著者名/発表者名
      A. Shishido, K. Hisano, C. J. Barrett
    • 学会等名
      3rd International Conference on Photoalignment and Photopattering in Soft Materials 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 機能性フレキシブルフィルムの湾曲に伴うひずみ解析2018

    • 著者名/発表者名
      赤松範久,宍戸厚
    • 学会等名
      有機エレクトロニクス材料研究会 第228回研究会「フレキシブルアクチュエータ」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Photocontrol of molecular alignment of liquid crystals for photonic and mechanical applications2018

    • 著者名/発表者名
      宍戸厚
    • 学会等名
      Singapore-Japan Bilateral Meeting on Functional Materials Chemistry
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 動的光重合による大面積な一軸配向性フィルムの作製2018

    • 著者名/発表者名
      太田めぐみ,久野恭平,赤松範久,宍戸厚
    • 学会等名
      第22回液晶化学研究会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] コレステリック液晶フィルムの三次元的なひずみによる反射光制御2018

    • 著者名/発表者名
      岸野真之,臼井鴻志,久野恭平,赤松範久,宍戸厚,堤治
    • 学会等名
      第22回液晶化学研究会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Photocontrol of molecular alignment of liquid crystals for photonic and mechanical applications2018

    • 著者名/発表者名
      宍戸厚
    • 学会等名
      The First International Joint Symposium of CEFMS-NCTU, RCAS-AS (Taiwan) and 5-Star Alliance (Japan)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nonlinear Optical Effect of Polymer-Stabilized Dye-Doped Liquid Crystals with Patterned Light2018

    • 著者名/発表者名
      松本浩輔,臼井鴻志,赤松範久,宍戸厚
    • 学会等名
      The First International Joint Symposium of CEFMS-NCTU, RCAS-AS (Taiwan) and 5-Star Alliance (Japan)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 機能性フィルムのひずみ光解析と動的光重合による新しい分子配向法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      宍戸厚
    • 学会等名
      ポリマーフロンティア21
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光を利用した液晶の分子配向制御:光物理過程と光化学過程2018

    • 著者名/発表者名
      宍戸厚
    • 学会等名
      第39回光化学若手の会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フレキシブルフィルムの湾曲表面ひずみ解析技術の開発2018

    • 著者名/発表者名
      宍戸厚
    • 学会等名
      電子情報技術産業協会講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dye-free photoalignment and photopatterning in liquid crystal systems by unpolarized light2018

    • 著者名/発表者名
      宍戸厚
    • 学会等名
      3rd International Conference on Photoalignment and Photopattering in Soft Materials 2018 (PhoSM 2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photoresponsive Behavior of Oligothiophene-doped Polymer-Stabilized Liquid Crystals Enhanced by Surface Treatment2018

    • 著者名/発表者名
      臼井鴻志,久野恭平,赤松範久,宍戸厚
    • 学会等名
      3rd International Conference on Photoalignment and Photopattering in Soft Materials 2018 (PhoSM 2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Strain Analysis Method for Flexible Polymer Substrates2018

    • 著者名/発表者名
      田口諒,徳光香代子,赤松範久,藤川茂紀,宍戸厚
    • 学会等名
      3rd International Conference on Photoalignment and Photopattering in Soft Materials 2018 (PhoSM 2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Three-Dimensional Strain Analysis of Bending Flexible Polymer Films2018

    • 著者名/発表者名
      赤松範久,宍戸厚
    • 学会等名
      The 35th International Conference of Photopolymer Science and Technology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光であやつる階層構造2017

    • 著者名/発表者名
      宍戸 厚
    • 学会等名
      2017年光化学討論会特別セッション市民公開講座「光をあやつるソフトマテリアル最前線」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 動く光を利用した分子配列技術の構築2017

    • 著者名/発表者名
      宍戸 厚
    • 学会等名
      第7回CSJ化学フェスタ2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フレキシブルデバイスを指向した高分子フィルムの光力学機能設計と評価2017

    • 著者名/発表者名
      宍戸 厚
    • 学会等名
      高分子学会関東支部武蔵野地区懇話会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子配向設計を基盤とした光機能高分子フィルムの創成2017

    • 著者名/発表者名
      宍戸 厚
    • 学会等名
      高分子学会第43回中国四国地区高分子講座
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フレキシブルディスプレイを指向したフィルムの力学解析と光学フィルムの創成プロセス開発2017

    • 著者名/発表者名
      宍戸 厚
    • 学会等名
      プラスチック成形加工学会第160回講演会クエア荏原,2017年10月24日
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 鎖長の異なるアルキルスペーサーをもつ液晶モノマーの光重合による分子配向挙動2017

    • 著者名/発表者名
      石津 真樹,久野 恭平,赤松 範久,宍戸 厚
    • 学会等名
      成形加工シンポジア'17, 大阪 (大阪国際会議場), C105, 2017年10月31日, 14:40-15:00.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 非偏光による大面積二次元分子配向パターニングと光物性解析2017

    • 著者名/発表者名
      久野 恭平,赤松 範久,宍戸 厚
    • 学会等名
      成形加工シンポジア'17
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 動的光重合による配向性高分子薄膜の作製と液晶配向能の評価2017

    • 著者名/発表者名
      小林 吉彰,久野 恭平,赤松 範久,宍戸 厚
    • 学会等名
      第7回CSJ化学フェスタ2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 動的光重合により作製した分子配向性高分子フィルムの熱安定性2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤 学,久野 恭平,赤松 範久,宍戸 厚
    • 学会等名
      第7回CSJ化学フェスタ2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 動的光重合による一軸配向性高分子薄膜の作製と分子配向能の評価2017

    • 著者名/発表者名
      小林 吉彰,久野 恭平,赤松 範久,宍戸 厚
    • 学会等名
      第3回「高次複合光応答」若手の会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 非偏光重合による配向性高分子薄膜の作製と熱可逆性の検討2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤 学,久野 恭平,赤松 範久,宍戸 厚
    • 学会等名
      第3回「高次複合光応答」若手の会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 非偏光照射により作製した液晶回折格子の光学機能評価2017

    • 著者名/発表者名
      相沢 美帆,久野 恭平,赤松 範久,宍戸 厚
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 動的光重合を利用した新規な分子配向膜の作製2017

    • 著者名/発表者名
      小林 吉彰,久野 恭平,赤松 範久,宍戸 厚
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] パターン光重合により誘起される放射状分子配向の熱安定性2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤 学,久野 恭平,赤松 範久,宍戸 厚
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 動く光を利用した非偏光による液晶回折格子の自発形成2017

    • 著者名/発表者名
      相沢 美帆,久野 恭平,赤松 範久,Barrett Christopher,Tabiryan Nelson,宍戸 厚
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Photoinduced Molecular Alignment Control for Photonic and Mechanical Applications2017

    • 著者名/発表者名
      A. Shishido
    • 学会等名
      Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS 2017 in Singapore)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photoalignment control of dye-doped and dye-free liquid crystal systems2017

    • 著者名/発表者名
      A. Shishido
    • 学会等名
      SPIE Organic Photonics + Electronics, Liquid Crystals XXI
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Design of Molecular Alignment in Polymer Film for Photonic Applications2017

    • 著者名/発表者名
      A. Shishido
    • 学会等名
      6th International Symposium on Liquid Crystal Photonics (SLCP2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular Alignment Control for Photonic and Mechanical Applications2017

    • 著者名/発表者名
      A. Shishido
    • 学会等名
      13th International Conference of Computational Methods in Sciences and Engineering (ICCMSE2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Quantitative strain analysis of bending flexible polymer films2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Taguchi, Kohei Yamada, Norihisa Akamatsu, Shigenori Fujikawa, Atsushi Shishido
    • 学会等名
      The Sixth International Education Forum on Environment and Energy Science
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Shear Stress of Molecular Diffusion on Molecular Alignment Caused by Masked Photo-Polymerization2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Ishizu, Kyohei Hisano, Atsushi Shishido
    • 学会等名
      The Sixth International Education Forum on Environment and Energy Science
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Masked Photo-Polymerization Inscribes Two-Dimensional Molecular Ordering in Liquid Crystal Polymer Films for Photonic Applications2017

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Hisano, Atsushi Shishido
    • 学会等名
      The Sixth International Education Forum on Environment and Energy Science
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nonlinear Molecular Reorientation of Polymer-Stabilized Liquid Crystals with Oligothiophene Controlled by Surface Treatment2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Usui, Kyohei Hisano, Norihisa Akamatsu, Atsushi Shishido
    • 学会等名
      The Sixth International Education Forum on Environment and Energy Science
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Alignment of Anisotropic Dye Molecules Induced by Masked Photo-Polymerization2017

    • 著者名/発表者名
      Miho Aizawa, Kyohei Hisano, Atsushi Shishido
    • 学会等名
      The Sixth International Education Forum on Environment and Energy Science
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Molecular Technology. Energy Innovation2018

    • 著者名/発表者名
      M. Aizawa, C. J. Barrett, A. Shishido
    • 総ページ数
      22
    • 出版者
      Wiley-VCH
    • ISBN
      9783527341634
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] Photo-Control of Molecular Alignment for Photonic and Mechanical Applications2018

    • 著者名/発表者名
      相沢美帆,Christopher J. Barrett,宍戸厚
    • 総ページ数
      22
    • 出版者
      John Wiley & Sons, Inc.
    • ISBN
      9783527802784
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 宍戸研究室

    • URL

      http://www.polymer.res.titech.ac.jp

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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