光により誘起される超撥水性・超親水性表面

2010 年度 研究成果報告書

• 研究領域: フォトクロミズムの攻究とメカニカル機能の創出
• 研究課題/領域番号: 19050012
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 龍谷大学
• 研究代表者: 内田 欣吾 龍谷大学, 理工学部, 教授 (70213436)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: フォトクロミズム / ジアリールエテン / 表面形状変化 / 超撥水性 / 超親水性

研究概要

光照射により色の異なる異性体を可逆的に生成するフォトクロミック化合物のうち、熱安定性に優れたジアリールエテンの微結晶薄膜に紫外光と可視光を交互に照射すると二つの異性体に固有な形状のミクロンサイズの結晶が、膜表面に交互に成長することを見出した。この現象を利用して、光により超撥水性、超親水性を制御するシステムを構築した。また温度も同時に制御することにより、結晶サイズもコントロールし、超撥水性とともに水滴の転がるロータス(ハスの葉)効果と、超撥水性を示しながらも水滴がピン止めされたペタル(バラの花弁)効果も光制御できた。

研究成果

• [雑誌論文] Photoinduced Reversible Topographical Changes on Diarylethene Microcrystalline Surface with Bio-mimetic Wetting Properties (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Nishikawa, A.Uyama, T.Kamitanaka, H.Mayama, Y.Kojima, S.Yokojima, S.Nakamura, K.Tsujii, K.Uchida
  • 雑誌名: Chem.Asian J. Vol.6,in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reversible Photocontrol of Surface Wettability between Hydrophilic and Superhydrophobic Surfaces on an Asymmetric Diarylethene Solid Surface (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Uyama, S.Yamazoe, S.Shigematsu, M.Morimoto, S.Yokojima, H.Mayama, Y.Kojima, S.Nakamura, K.Uchida
  • 雑誌名: Langmuir Vol.27, No.10 ページ: 6395-6400
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-Color Reversible Control of Photochromic Reactions in a Diarylethene Derivative : Three-photon Cyclization and Two-photon Cycloreversion by Near IR Femtosecond Laser Pulse at 1.28 μm (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Mori, Y.Ishibashi, H.Matsuda, S.Ito, Y.Nagasawa, H.Nakagawa, K.Uchida, S.Yokojima, S.Nakamura, M.Irie, H.Miyasaka
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. Vol.133, No.8 ページ: 2621-2625
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phototunable Diarylethene Microcrystalline Surfaces : Lotus and Petal Effects upon Wetting (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Uchida, N.Nishikawa, N.Izumi, S.Yamazoe, H.Mayama, Y.Kojima, S.Yokojima, S.Nakamura, K.Tsujii, M.Irie
  • 雑誌名: Angew.Chem., Int.Ed. Vol.49, No.34 ページ: 5942-5944
  • 査読あり
• [雑誌論文] Light-controlled Selective Metal Deposition on a Photochromic Diarylethene Film-Toward New Applications in Electronics and Photonics (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Sesumi, S.Yokojima, S.Nakamura, K.Uchida, T.Tsujioka
  • 雑誌名: Bull.Chem.Soc.Jpn.(Selected as "BCSJ Award Article") Vol.83, No.7 ページ: 756-761
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unusual Photochromic Behavior of C3-Methoxy-Substituted Bis(2-thienyl)-perfluorocyclopentene (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Uchida, H.Sumino, Y.Shimobayashi, Y.Ushiogi, A.Takata, Y.Kojima, S.Yokojima, S.Kobatake, S.Nakamura
  • 雑誌名: Bull.Chem.Soc.Jpn. Vol.82, No.11 ページ: 1441-1446
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoisomerization of Azobenzene Gel by Pulsed Laser Irradiation (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Uchida, S.Yamaguchi, H.Yamada, M.Akazawa, T.Katayama, Y.Ishibashi, H.Miyasaka
  • 雑誌名: Chem.Commun. No.29 ページ: 4420-4422
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-induced Reversible Topographical Changes of Photochromic Diarylethene Microcrystalline Surfaces (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Izumi, N.Nishikawa, S.Yokojima, Y.Kojima, S.Nakamura, S.Kobatake, M.Irie, K.Uchida
  • 雑誌名: New J.Chem. Vol.33, No.6 ページ: 1324-1326
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metal Atom Behavior on Photochromic Diarylethene Surfaces-Deposition Rate Dependence of Selective Mg Deposition (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Tsujioka, Y.Sesumi, S.Yokojima, S.Nakamura, K.Uchida
  • 雑誌名: New J.Chem. Vol.33, No.6 ページ: 1335-1338
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Chirality, Chirality Transfer and Aggregation Behavior of Dithienylethene Switches (2008)
  • 著者名/発表者名: J.J.D.de Jong, P.van Rijn, T.D.Tiemersma-Wegeman, L.N.Lucas, W.R.Browne, R.M.Kellogg, K.Uchida, J.H.vanEsch, B.L.Feringa
  • 雑誌名: Tetrahedron Vol.64, No.36 ページ: 8324-8335
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical Investigation on Photochromic Diarylethene; A Short Review (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Nakamura, S.Yokojima, K.Uchida, T.Tsujioka, A.Goldberg, A.Murakami, K.Shinoda, M.Mikami, T.Kobayashi, S.Kobatake, K.Matsuda, M.Irie
  • 雑誌名: J.Photochem. Photobiol.A., Chem. Vol.200 ページ: 10-18
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective Metal Deposition on Photoswitchable Molecular Surfaces (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Tsujioka, Y.Sesumi, R.Takagi, K.Masui, S.Yokojima, K.Uchida, S.Nakamura
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. Vol.130, No.32 ページ: 10740-10747
  • 査読あり
• [雑誌論文] Super Water-Repellent Fractal Surfaces of a Photochromic Diarylethene Induced by UV Light (2008)
  • 著者名/発表者名: N.Izumi, T.Minami, H.Mayama, A.Takata, S.Nakamura, S.Yokojima, K.Tsujii, K.Uchida
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. Vol.47, No.9 ページ: 7298-7302
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photochromic Properties of Diarylethene Derivatives Having Benzofuran and Benzothiophene Rings Based on Regioisomers (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Yamaguchi, K.Uchida, M.Irie
  • 雑誌名: Bull.Chem.Soc.Jpn. Vol.81, No.5 ページ: 644-652
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoresponsive Dithienylethene-urea Based Organogels with"Reversed" Behavior (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Akazawa, K.Uchida, J.J.D.de Jong, J.Areephong, M.Stuart, G.Caroli, W.R.Browne, B.L.Feringa
  • 雑誌名: Org.Biomol.Chem. Vol.6, No.9 ページ: 1544-1547
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoresponsive Rolling and Bending of Thin Crystals of Chiral Diarylethenes (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Uchida, S.Sukata, Y.Matsuzawa, M.Akazawa, J.J.D.de Jong, N.Katsonis, Y.Kojima, S.Nakamura, J.Areephong, A.Meetsma, B.L.Feringa
  • 雑誌名: Chem.Commun.(Selected as"Hot Article") No.3 ページ: 326-328
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photochromism of 1,2-Bis(3-n-alkyl-1-benzothiophen-2-yl)perfluorocyclopentene Derivatives (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Yamaguchi, K.Uchida, M.Irie
  • 雑誌名: Mol.Cryst.Liq.Cryst. Vol.474 ページ: 111-118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum Yields and Potential Energy Surfaces : a Theoretical Study (2007)
  • 著者名/発表者名: S.Nakamura, T.Kobayashi, A.Takata, K.Uchida, Y.Asano, A.Murakami, A.Goldberg, D.Guillaumont, S.Yokojima, S.Kobatake, M.Irie
  • 雑誌名: J.Phys.Org.Chem. Vol.20, No.11 ページ: 821-829
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2007)
  • 著者名/発表者名: A.Takata, S.Yokojima, H.Nakagawa, Y.Matsuzawa, A.Murakami, S.Nakamura, M.Irie, K.Uchida
  • 雑誌名: J.Phys.Org.Chem. Vol.20, No.11 ページ: 998-1006
  • 査読あり
• [学会発表] Photoisomerization of an Azobenzene Gel by Pulsed Lase Irradiation (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Sakiyama (K.Uchida)
  • 学会等名: ChemComm International Symposium in Kyoto
  • 発表場所: 京都市、京都大学
  • 年月日: 2011-05-16
• [学会発表] Photoinduced Isothermal Phase Changes of Triphenylene Derivatives Having Six Azobenzene Mesogens (2011)
  • 著者名/発表者名: D.Tanaka (K.Uchida)
  • 学会等名: ChemComm International Symposium in Kyoto
  • 発表場所: 京都市、京都大学
  • 年月日: 2011-05-16
• [学会発表] Photoresponsive Bending of Thin Crystals of Chiral Diarylethenes (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Uyama (K.Uchida)
  • 学会等名: ChemComm International Symposium in Kyoto
  • 発表場所: 京都市、京都大学
  • 年月日: 2011-05-16
• [学会発表] Photo-induced Isothermal Phase Changes of Star-Shaped Azobenzenoid Triphenylenes between Col_h and SmA LC Phases (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Uchida
  • 学会等名: 3rd Japanese-French Joint Seminar on Organic Photochromism
  • 発表場所: 横浜市、Nisseki Yokohama Hall
  • 年月日: 2010-10-21
• [学会発表] Phototunable Diarylethene Microcrystalline Surfaces : Lotus and Petal Effects upon Wetting (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Uchida
  • 学会等名: 6th International Symposium on Organic Photochromism
  • 発表場所: 横浜市、Nisseki Yokohama Hall
  • 年月日: 2010-10-20
• [学会発表] Calamitic and Discotic Mesophases Formed by Kinetically Controlled Rod-Disc Alternation of Molecular Shape (2010)
  • 著者名/発表者名: D.Tanaka (K.Uchida)
  • 学会等名: 6th International Symposium on Organic Photochromism
  • 発表場所: 横浜市、Nisseki Yokohama Hall
  • 年月日: 2010-10-18
• [学会発表] Photo-induced Reversible Topographical Changes on Diarylethene Microcrystalline Surfaces Showing Lotus and Petal Effects upon Wetting (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Uchida
  • 学会等名: The 27th European Conference on Surface Science
  • 発表場所: オランダ王国、Groningen市
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] Reversible Topographical Changes on Microcrystalline Surface of 1,2-Bis(2-methyl-5-phenyl thien-3-yl)perfluorocyclopentene by Alternate UV and Visible Light Irradiation (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Uyama (K.Uchida)
  • 学会等名: The 27th European Conference on Surface Science
  • 発表場所: オランダ王国、Groningen 市
  • 年月日: 2010-09-01
• [学会発表] Photoisomerization of Azobenzene Gel by Pulsed Laser Irradiation (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Uchida
  • 学会等名: XXIII IUPAC Symposium on Photochemistry
  • 発表場所: イタリア、Ferrara 市
  • 年月日: 2010-07-14
• [学会発表] Different Photochromic Property in Two types of Diarylethenes (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Uchida
  • 学会等名: IKCOC-11(The Eleventh International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry)
  • 発表場所: 京都市、Rihga Royal Hotel Kyoto
  • 年月日: 2009-11-11
• [学会発表] 光により有機される超撥水性・超親水性表面、フォトクロミズムの攻究とメカニカル機能の創出 (2009)
  • 著者名/発表者名: 内田欣吾
  • 学会等名: 第4回公開シンポジウム(依頼公演)
  • 発表場所: 北海道札幌市、北海道大学
  • 年月日: 2009-09-01
• [学会発表] Photo-induced Reversible Topographical Changes of Photochromic Diarylethene Microcrystalline Surface, New Horizons of Photochromism. (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Uchida
  • 学会等名: From Design of Molecules to Applications.
  • 発表場所: フランス、Arras 市
  • 年月日: 2008-10-13
• [学会発表] Photo-responsive Bending of Tiny Crystals of Diarylethenes with Hydrogen Bonding Networks, Fπ8 (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Matsuzawa (K.Uchida)
  • 学会等名: the 8th International Symposium on Functional π-Electron Systems
  • 発表場所: オーストリア、Graz 市、Graz University of Technology
  • 年月日: 2008-07-23
• [学会発表] Vapor Deposited Crystalline Patterning of Diarylethenes on Some Substrates, Fπ8 (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Chaki (K.Uchida)
  • 学会等名: the 8th International Symposium on Functional π-Electron Systems
  • 発表場所: オーストリア、Graz 市、Graz University of Technology
  • 年月日: 2008-07-23
• [学会発表] Photoinduced Reversible Surface Morphology Changes of Photochromic Diarylethene Coating Films, Fπ8 (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Uchida
  • 学会等名: the 8th International Symposium on Functional π-Electron Systems
  • 発表場所: オーストリア、Graz 市、Graz University of Technology
  • 年月日: 2008-07-22
• [学会発表] Photoresponsive Rolling and Bending of Thin Crystals of Chiral Diarylethenes (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Uchida
  • 学会等名: Fifth International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
  • 発表場所: 滋賀県草津市、立命館大学
  • 年月日: 2008-06-10
• [学会発表] Photoresponsive Dithienylethene-urea-based Organogels with Reversed Behavior (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Akazawa (K.Uchida)
  • 学会等名: Fifth International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
  • 発表場所: 滋賀県草津市、立命館大学
  • 年月日: 2008-06-10
• [学会発表] Photoinduced Morphology Changes of Diarylethene Thin Film Surfaces (2007)
  • 著者名/発表者名: K.Uchida
  • 学会等名: International Symposium on Photochromism(ISOP-07)
  • 発表場所: カナダVancouver 市
  • 年月日: 2007-10-08
• [学会発表] Photo-induced Phase Changes of Triphenylene Derivatives Connected Azobenzene Mesogens and Triphenylene Core by Ether Linkage (2007)
  • 著者名/発表者名: H.Ishiguro (K.Uchida)
  • 学会等名: International Symposium on Photochromism(ISOP-07)
  • 発表場所: カナダVancouver 市
  • 年月日: 2007-10-07
• [学会発表] Photochromism of Vapor Deposited Crystalline Film of Diarylethenes having Chiral Substituents (2007)
  • 著者名/発表者名: Y.Matsuzawa (K.Uchida)
  • 学会等名: International Symposium on Photochromism(ISOP-07)
  • 発表場所: カナダVancouver 市
  • 年月日: 2007-10-07
• [図書] 光機能性高分子材料の新たな潮流-最新技術とその展望- (2008)
  • 著者名/発表者名: 内田欣吾(市村國宏)
  • 総ページ数: 357(85-96)
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.chem.ryukoku.ac.jp/uchida/index.html