蛍光法でみる高分子ゲルおよび高分子液晶のミクロ構造と相転位ダイナミックス

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08405060
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 堀江 一之 東京大学, 工学系研究科, 教授 (10013690)
• 研究分担者: 町田 真二郎 東京大学, 工学系研究科, 助手 (20262032) ; 山下 俊 東京大学, 工学系研究科, 講師 (70210416)
• キーワード: 高分子ゲル / 高分子液晶 / 液晶 / 蛍光 / ミクロ構造 / ダイナミックス / 光学異方性 / ピコ秒分光

研究概要

本研究は、蛍光法により制限された運動性と相転移現象を示す高分子ゲルおよび高分子液晶系におけるミクロ構造およびダイナミックスを明らかにし、その方法論を確立しようとするものである。
本年はまず、ダンシル基をもつ1官能性のモノマーを合成し、それをポリイソプロピルアクリルアミド(PNIPA)ゲルに組み込んで、臨界点や相転移を起こしつつある体積変化の各段階においてゲルの分子鎖のミクロなダイナミックス(回転拡散の速度とその異方性)を測定して、ゲルのミクロな分子鎖のゆらぎや回転運動のダイナミックスとマクロな体積変化のダイナミックスとの関係を明らかにした。また、ビフェニル基をもつ主鎖型高分子液晶の恒温液晶状態でのメゾゲン基間の配向のミクロ構造と相互作用の関係、スルホン酸基とニトロ基を側鎖に置換基としてもつリオトロピックな液晶高分子の液晶状態でのメゾゲン基間の相互作用、さらに低分子液晶のミクロ構造とダイナミックスの相転移による変化、などを蛍光法により測定し、偏光照射の光学異方性測定と合わせて、制限された秩序領域での運動モードを明らかにすることができた。
さらに、本補助金で設置された時間分解ピコ秒蛍光分光光度計を用いて、上記の各研究のための蛍光寿命測定を行うとともに、色素をインターカレートしたDNA/脂質複合体の有機溶媒中での回転拡散係数、および過渡異方性比を測定し、DNA/脂質複合体系のダイナミックスを明らかにしつつある。

研究成果

• [文献書誌] H.W.Huang,K.Horie,T.Yamashita,et al.: "Fluorescence Study on Intermolecular Interaction between Mesogenic Biphenyl Moieties of a Thermotropic Liquid-Crystalline Polyester(PB-10)" Mactomolecules. 29. 3485-3490 (1996)
• [文献書誌] H.Takahashi,K.Horie,T.Yamashita,M.Sone,et al.: "Fluorescence Study on a Thermotropic Liquid Crystal:Bis(p-hexyloxyphenyl)terephthalate" Liquid Crystals. 21. 505-510 (1996)
• [文献書誌] H.Takahashi,K.Horie,T.Yamashita,S.Machida,et al.: "Fluorescence Study of the Microstructure of a Lyotropic Liquid-Crystalline Polyester Substituted with Sulfonate and Nitro Groups" Macromol.Chem.Phys.197. 2703-2712 (1996)
• [文献書誌] K.Horie,H.Huang,M.Sone,J.Watanabe: "Charge Transfer Interactions in Liquid Crystalline Polymers Probed by Fluorescence Spectroscopy" Macromol.Symp.,in press. (1997)
• [文献書誌] K.Horie,H.Huang: "Fluorescence Study on Dynamics of Liquid Crystalline Polymers" Macromol.Symp.,. (in press). (1997)