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本研究の目的は、分子シンクロ現象を利用した、新規バイオデバイス、電子デバイス、光学デバイス、メカニカルデバイスの創製と動作原理の解明である。特にドミノ効果、カスケード効果、引き込み効果、共鳴効果を利用して、ミクロな刺激を方向性のあるマクロな応答として取り出すことにより、物質輸送、情報変換、運動に関して特異な機能を有するユニークなデバイスを創製できた。本研究で得られた主な研究成果は以下のとおりである。
1.糖尿病を想定するような、グルコース濃度変化に対応し、インスリンを自動放出する体内埋め込み型のインスリンリザーバーを開発した。
2.電界印加あるいは光照射により屈曲し、ソフトアクチュエーターとして機能する、導電性高分子やアゾベンゼン含有高分子ゲルを開発した。特に光応答型アクチュエーターは電気的な配線が不要で遠隔操作ができるのみならず、レーザー光照射により、任意の部分を折り曲げることができる。
3.光照射により発現するシンクロ的移動分子移動現象を利用して回折効率が100%に近いグレーティングを作成できた。
4.光照射により、発現する分子シンクロ的光異性化現象を単一分子レベル蛍光スイッチング素子や光スイッチング型有機電界発光素子を開発した。外部光照射により、発光波長が変化したり、オン-オフスイッチングができる有機電界発光素子が作成できた。
5.光照射によって生じる超高速複素屈折率変化を利用した、超高速記録デバイスを作成した。その書き込みおよび読みこみ時間は約20psであった。
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