2019 年度研究成果報告書

内包粒子の規則配列構造を外場制御できる新規中空コロイド結晶の作製と機能創出（国際共同研究強化）

研究課題

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研究課題/領域番号	15KK0222
研究種目	国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
配分区分	基金
研究分野	ナノ材料工学
研究機関	東北大学
研究代表者	長尾大輔東北大学, 工学研究科, 教授 (50374963)
研究期間 (年度)	2016 – 2019
キーワード	ナノ材料
研究成果の概要	内部に可動性の粒子を閉じ込めた中空粒子（Yolk/Shell型粒子）を構成要素として、それを規則配列させたコロイド結晶の作製と、その新たな機能を創出することを目的に研究が実施された。東北大が有する単分散粒子合成技術と、オランダ国・ユトレヒト大学を中心とした海外研究機関におけるコロイド評価技術を共同研究により組み合わせることにより、Yolk/Shell型粒子を構成要素としたコロイド結晶が、完全な固体ではなく、また懸濁液中の分散した粒子でもない、新たなコロイドの機能を発現可能な粒子集積体となり得る可能性があることを実験的に示すことができた。
自由記述の分野	材料化学工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	従来のコロイド系材料の問題点は、その比表面積の大きさによる粒子凝集にあった。これを回避するため、本研究では、中空粒子の外殻を物理障壁として利用し、その外殻に閉じ込めた粒子が互いに凝集しないコロイド結晶を作製した。粒子をその表面が露出した状態で閉じ込めることで、粒子体積に依存する機能だけでなく、粒子表面に依存する機能も活用できる点に本研究の独創性がある。閉じ込めた粒子の大きさを数100 nmから数10 nmまで微小化しただけでなく、閉じ込めた粒子に可動性を与えたことから、外部刺激を利用した刺激応答性としての用途も期待される。