| 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 |
17H05271
|
|---|
| 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 | 中央大学 |
|---|
研究代表者 |
池田 富樹 中央大学, 研究開発機構, 機構教授 (40143656)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2019-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
|
| 配分額 *注記 |
7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2018年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
|
|---|
| キーワード | 1.二光子吸収 / 2.架橋液晶高分子 / 3.フォトクロミック分子 / 4.光運動材料 / 5.アゾトラン / 6.アクチュエーター / 二光子励起 / 液晶高分子 / 高分子アクチュエーター / 光運動材料 / フォトクロミック分子 / 二光子吸収 / 架橋液晶高分子 / アゾトラン / アクチュエーター |
|---|
| 研究実績の概要 |
架橋フォトクロミック液晶高分子は，光照射により伸縮・屈曲・回転などの様々な三次元変形・運動を示すため次世代ソフトアクチュエーターとして期待されている。光アクチュエーターにおいては局所ひずみを誘起することにより複雑な三次元変形を実現できる。従来の架橋液晶高分子の光駆動は全て一光子吸収プロセスに基づいていた。一光子吸収はランベルト・ベール則に則って起こるので，クロモフォア濃度が高い系では光吸収は表面のみで起こり，変形は表面領域に限定されていた。すなわち，一光子吸収プロセスに立脚した系では，単純なモードの変形・運動しか誘起できなかった。一方，二光子吸収プロセスを利用することができれば，三次元的に試料の任意の位置で配向変化を引き起こすことが可能となり，マクロ変形の多様化が期待できる。本研究では，架橋アゾトラン液晶高分子の二光子吸収プロセスによる精密駆動を目指した。
本年度は，二光子励起下における架橋アゾトラン液晶高分子の変形挙動を詳細に評価した。フェムト秒レーザーパルスを照射すると，フィルムが光源に向かって屈曲した。フィルムの屈曲速度は励起光強度の二乗に比例しており，変形プロセスが二光子吸収に基づくことが分かった。二光子励起においてはフィルム深さ方向の焦点位置制御が可能であり，焦点位置を三次元的に変化させることにより，駆動フィルムの選択や屈曲方向制御および螺旋状変形誘起が実現できた。以上のように，二光子吸収プロセスを利用して励起位置をミクロレベルで選択することにより，高分子光アクチュエーターの運動モードを精密制御できることが明らかになった。
|
| 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。
|
