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分子協調作用に基づく光応答固液相転移システムの構築

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 17H05275
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
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

則包 恭央  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (50425740)

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)
キーワードアゾベンゼン / 結晶 / 相転移 / 光応答性有機材料 / 光化学 / 光異性化 / 光応答性結晶
研究実績の概要

申請者はこれまでに、アゾベンゼンの光異性化等のフォトクロミック反応によって、光で結晶と液体の間を可逆的に相転移を起こす現象(光応答固液相転移)と、その現象を起こす化合物群を見出してきた。近年、この現象を活用した様々な機能材料のコンセプトが国内外で報告され、今後はリサイクル可能な感光性材料への実用化を含めたさらなる発展が期待される。一方で、現状では光固液相転移の光応答性が低いことが課題であり、本現象の学術領域および応用研究を発展させるためには、より光感度の高い分子システムの設計が必須である。そこで本研究では、上記課題を解決し、さらに結晶中で多重分子協調作用を生み出すための分子複合体および結晶構造を合理的に設計・創出することにより、光相転移の光効率を劇的に向上させ、高効率な光応答固液相転移システムを構築する。
H30年度は、引き続き分子複合体における光応答固液相転移系の創製を目指した。複合体として、水素結合またはハロゲン結合複合体のセグメントの合成および複合結晶の光応答性の評価を行った。一方で、光応答性モノマーで架橋した液晶性高分子複合体における分子協調光応答についても検討を行った。ハロゲン置換されたアゾベンゼン誘導体、複素環を有するアゾベンゼン誘導体、カテコール誘導体、およびイソフタル酸誘導体それぞれ合成し、複合体結晶の形成について検討した。また、それらの複合体結晶の光応答性について検討した。

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

    (10件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Light-induced mechanical response in crosslinked liquid-crystalline polymers with photoswitchable glass transition temperatures2018

    • 著者名/発表者名
      Youfeng Yue, Yasuo Norikane, Reiko Azumi, Emiko Koyama
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 3234-3241

    • DOI

      10.1038/s41467-018-05744-x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Photochemical liquefaction and softening in molecular materials, polymers, and related compounds2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Takahiro、Norikane Yasuo、Akiyama Haruhisa
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 50 号: 8 ページ: 551-562

    • DOI

      10.1038/s41428-018-0064-4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Crawling Motion of Crystals on Solid Surfaces by Photoinduced Crystal-to-Melt Phase Transition2019

    • 著者名/発表者名
      則包恭央
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会 (2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アゾベンゼン結晶の光誘起移動現象における基板表面効果から見た機構の考察2019

    • 著者名/発表者名
      林野優、則包恭央、大沼未央、中野美紀、高田尚樹
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会 (2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 分子協調作用に基づく光応答固液相転移システムの構築2019

    • 著者名/発表者名
      則包恭央
    • 学会等名
      科研費新学術領域研究「高次複合光応答分子システムの開拓と学理の構築」平成30年度第8回公開シンポジウム・第9回若手セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of Photoresponsive Solid-liquid Phase Transition Systems Based on Synergetic Action of Molecules2018

    • 著者名/発表者名
      則包 恭央
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Photosynergetics, Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas, MEXT, Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Surface Property on the Crawling Motion of Azobenzene Crystals2018

    • 著者名/発表者名
      則包恭央、大沼未央、溝黒登志子、中野美紀、高田尚樹
    • 学会等名
      3rd International Conference on Photoalignment and Photopatterning in Soft Materials (PhoSM)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PHOTOINDUCED CRAWLING MOTION OF AZOBEZNENE CRYSTALS ON VARIOUS SOLID SURFACES2018

    • 著者名/発表者名
      則包恭央、大沼未央、溝黒登志子、中野美紀、高田尚樹
    • 学会等名
      The IUAPC symposium in Photochemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アゾベンゼン結晶の固体表面における光誘起移動現象2018

    • 著者名/発表者名
      則包恭央、林野優、大沼未央、溝黒登志子、中野美紀、高田尚樹
    • 学会等名
      2018年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アゾベンゼン結晶の光誘起移動現象の基板表面の効果2018

    • 著者名/発表者名
      林野優、則包恭央、大沼未央、溝黒登志子、中野美紀、高田尚樹
    • 学会等名
      2018年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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