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2018 年度 実績報告書

動的共有結合を導入した架橋液晶高分子の自由成形と光運動プログラミングへの展開

研究課題

研究課題/領域番号 17K19161
研究機関中央大学

研究代表者

池田 富樹  中央大学, 研究開発機構, 機構教授 (40143656)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
キーワード1.架橋液晶高分子 / 2.アゾベンゼン / 3.光運動材料 / 4.フォトクロミック分子 / 5.動的共有結合 / 6.光配向
研究実績の概要

架橋フォトクロミック液晶高分子は,光照射により伸縮・屈曲・回転などの様々な変形・運動を示すため,ソフトアクチュエーターとしての応用が期待されている。しかし架橋高分子は本質的に不溶・不融であるため,一度ネットワーク構造が形成されるとその後の成形加工は困難であった。これまでの研究において,側鎖型架橋液晶高分子の架橋部位に動的共有結合を導入することにより,架橋の組替えによる再成形を可能にした。本研究は,架橋の組替えの原理を用いてメソゲンの任意配向と成形性向上を実現することを目的とした。
側鎖にアゾベンゼンを有する架橋液晶高分子について,光配向と架橋構造との関連を詳細に評価した。リニアポリマーは直線偏光照射により配向制御が可能であるのに対し,架橋高分子では光配向が誘起されなかった。これは架橋高分子においてはネットワーク形成時のメソゲンの配向が記憶されるためである。側鎖に動的共有結合を導入したフィルムについて同様の実験を行ったところ,液晶相において光配向が誘起された。続いて等方相において加熱することにより配向がランダムになった。このように,動的共有結合フィルムにおいては架橋の組替えに伴う配向の書き換えが可能であることが分かった。さらに,フォトマスクを用いた直線偏光照射により配向をパターニングすることに成功した。また,主鎖に動的共有結合を含む架橋液晶高分子の構造を検討した。架橋密度を変化させることにより加熱下における成形性や弾性率を制御することができた。これらの光配向および成形手法の開拓により,高分子光アクチュエーターの形状・運動の多様な設計が可能になった。

  • 研究成果

    (48件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 11件、 査読あり 11件) 学会発表 (35件) (うち国際学会 18件、 招待講演 7件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 中国科学院(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      中国科学院
  • [雑誌論文] Lyophilic but Nonwettable Organosilane-Polymerized Carbon Dots Inverse Opals with Close-Cell Structure2019

    • 著者名/発表者名
      J. Liu, Z. Xie, Y. Shang, J. Ren, R.-X. Hu, B. Guan, J. Wang, T. Ikeda, L. Jiang
    • 雑誌名

      ACS Appl. Mater. & Interfaces

      巻: 10 ページ: 6701-6710

    • DOI

      Doi:10.1021/acsami.7b17936

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Patterning Smectic Liquid Crystals for OFETs at Low Temperature2019

    • 著者名/発表者名
      C. Zou, N. Yanahashi, Y. Wu, J. Wang, C. Zhang, G. Xiong, H. Yang, L. Jiang, T. Ikeda
    • 雑誌名

      Adv. Funct. Mater.

      巻: 29 ページ: 1804838

    • DOI

      Doi:10.1002/adfm.201804838

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Remolding of Photoresponsive Polymer Materials by Means of Dynamic Covalent Bonds in a Main Chain2019

    • 著者名/発表者名
      M. Matsushita, K. Kawasaki, T. Ube, T. Ikeda
    • 雑誌名

      Mol. Cryst. Liq. Cryst.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      Doi:10.1080/15421406.2019.1595482

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Supramolecular Assemblies Composed of Polymer Brushes and Conjugated Molecules for Organic Photovoltaics2019

    • 著者名/発表者名
      R. Nakayama, T. Ube, K. Katayama, M. Haga, T. Ikeda
    • 雑誌名

      Mol. Cryst. Liq. Cryst.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      Doi:10.1080/15421406.2019.1595484

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Photoinduced Deformation and Isomerization of Azobenzene Liquid-Crystalline Polymer Films at Cryogenic Temperature2019

    • 著者名/発表者名
      S. Ogikubo, G. Hashimoto, T. Ube, M. Suda, H. Yamamoto, T. Ikeda
    • 雑誌名

      Mol. Cryst. Liq. Cryst.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      Doi:10.1080/15421406.2019.1595490

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Liquid-Crystalline Elastomer Photoactuator with Photorearrangeable Network Structures2018

    • 著者名/発表者名
      H. Tsunoda, K. Kawasaki, T. Ube, T. Ikeda
    • 雑誌名

      Mol. Cryst. Liq. Cryst.

      巻: 662 ページ: 61-67

    • DOI

      Doi:10.1080/15421406.2018.1466242

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fabrication of Photomobile Polymer Materials with Phase-Separated Structures of Crosslinked Azobenzene Liquid-Crystalline Polymer and Poly(dimethylsiloxane)2018

    • 著者名/発表者名
      T. Ube, T. Yoda, T. Ikeda
    • 雑誌名

      Liq. Cryst.

      巻: 45 ページ: 2269-2273

    • DOI

      Doi:10.1080/02678292.2018.1516822

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Formation of Ordered Nanostructures in Liquid-Crystalline Block Copolymers with Side-Chain Semiconductor Materials2018

    • 著者名/発表者名
      N. Yanahashi, T. Ube, T. Ikeda
    • 雑誌名

      Mol. Cryst. Liq. Cryst.

      巻: 662 ページ: 68-74

    • DOI

      Doi:10.1080/15421406.2018.1466243

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Two-Photon Actuation of Crosslinked Liquid-Crystalline Polymers Utilizing Energy Transfer System2018

    • 著者名/発表者名
      S. Sasaki, T. Ube, K. Katayama, M. Muramatsu, H. Miyasaka, T. Ikeda
    • 雑誌名

      Mol. Cryst. Liq. Cryst.

      巻: 662 ページ: 53-60

    • DOI

      Doi:10.1080/15421406.2018.1466241

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Patterning of Discotic Liquid Crystals with Tunable Molecular Orientation for Electronic Applications2018

    • 著者名/発表者名
      C. Zou, J. Wang, M. Wang, Y. Wu, G. Xiong, H. Yang, L. Jiang, T. Ikeda
    • 雑誌名

      Small

      巻: 14 ページ: 180057

    • DOI

      Doi:10.1002/smll.201800557

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Reversible Solvent-Sensitive Actuator with Continuous Bending/Debending Process from Liquid Crystal Elastomer-Colloidal Material2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Shang, J. Liu, M. Zhang, W. He, X. Cao, J. Wang, T. Ikeda, L. Jiang
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 14 ページ: 5547-5553

    • DOI

      Doi:10.1039/c8sm00927a

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 多積層型光運動材料の創製2019

    • 著者名/発表者名
      内藤圭吾・宇部達・池田富樹
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] 極低温における架橋液晶高分子の光運動に対するモノマーの分子構造の影響2019

    • 著者名/発表者名
      荻久保俊哉・橋本岳・宇部達・須田理行・山本浩史・池田富樹
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] 主鎖に組み替え可能な架橋を有する架橋液晶高分子の光応答性の評価2019

    • 著者名/発表者名
      松下将也・川崎恭平・宇部達・池田富樹
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] フォトクロミック分子を有する液晶/高分子複合材料の光散乱特性2019

    • 著者名/発表者名
      今井順平・鈴木貴也・宇部達・藤沢宣・長谷部浩史・高津晴義・池田富樹
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] 異なる主鎖構造を持つアゾベンゼンホモポリマーの光応答挙動2019

    • 著者名/発表者名
      浦添直紀・宇部達・池田富樹
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] 液晶性アゾベンゼンを有するコポリマーの光応答性2019

    • 著者名/発表者名
      宮崎翔太郎・宇部達・池田富樹
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] ポリウレタンを基材としたアゾベンゼン含有フィルムにおける光応答性の評価2019

    • 著者名/発表者名
      中山蕗夢・宇部達・片山建二・池田富樹
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] Photomobile Polymer Materials: Toward Photo-Driven Micro Soft Robots2018

    • 著者名/発表者名
      Tomiki Ikeda, Kiyohide Takado, Kyohei Kawasaki, Shota Sasaki, Toru Ube, Kenji Kamada, Hikaru Sotome, Hiroshi Miyasaka
    • 学会等名
      Symposium 'Photoresponsive Polymers and Hybrid Materials' at the 101st Canadian Chemistry Conference and Exhibition
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photomobile Polymer Materials: Toward Photo-Driven Soft Microrobots2018

    • 著者名/発表者名
      Tomiki Ikeda, Shota Sasaki, Kyohei Kawasaki, Kiyohide Takado, Toru Ube, Kenji Kamada, Hikaru Sotome, Hiroshi Miyasaka
    • 学会等名
      Symposium on Liquid Crystal Photonics (SLCP 2018)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photomobile Polymer Materials: Toward Soft Microrobots2018

    • 著者名/発表者名
      Tomiki Ikeda, Kiyohide Takado, Kyohei Kawasaki, Shota Sasaki, Toru Ube, Kenji Kamada, Hikaru Sotome, Hiroshi Miyasaka
    • 学会等名
      2nd Device Integrated Responsive Materials (DIRM) Workshop
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Bending Behavior of Crosslinked Liquid-Crystalline Polymer Induced by Photoisomerization of Azobenzene at Cryogenic Temperature2018

    • 著者名/発表者名
      Shunya Ogikubo, Gaku Hashimoto, Toru Ube, Masayuki Suda, Hiroshi Yamamoto, Tomiki Ikeda
    • 学会等名
      22th International Symposium on Advanced Display Materials & Devices (ADMD 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Polymer Brushes with Supramolecular Side Chains and Layer Structures of π-Conjugated Molecules for Organic Photovoltaics2018

    • 著者名/発表者名
      Romu Nakayama, Toru Ube, Kenji Katayama, Masa-aki Haga, Tomiki Ikeda
    • 学会等名
      22th International Symposium on Advanced Display Materials & Devices (ADMD 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoinduced Realignment of Mesogens in Polymer Actuators with Exchangeable Covalent Bonds2018

    • 著者名/発表者名
      Haruna Tsunoda, Kyohei Kawasaki, Toru Ube, Tomiki Ikeda
    • 学会等名
      22th International Symposium on Advanced Display Materials & Devices (ADMD 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrical Switching Behavior of Liquid Crystal Devices with Polymer Networks Containing Photochromic Moieties2018

    • 著者名/発表者名
      Takaya Suzuki, Toru Ube, Tomiki Ikeda
    • 学会等名
      22th International Symposium on Advanced Display Materials & Devices (ADMD 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Remoldable Photomobile Polymer Materials with Exchangeable Covalent Bonds In a Main Chain2018

    • 著者名/発表者名
      Masaya Matsushita, Kyohei Kawasaki, Toru Ube, Tomiki Ikeda
    • 学会等名
      22th International Symposium on Advanced Display Materials & Devices (ADMD 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Liquid Crystals as Functional Materials2018

    • 著者名/発表者名
      Tomiki Ikeda
    • 学会等名
      27th International Liquid Crystal Conference (ILCC2018)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Precise Actuation of Crosslinked Liquid-Crystalline Polymers by Two-Photon Processes2018

    • 著者名/発表者名
      Toru Ube, Shota Sasaki, Kenji Katayama, Masayasu Muramatsu, Hikaru Sotome, Hiroshi Miyasaka, Kenji Kamada, Tomiki Ikeda
    • 学会等名
      27th International Liquid Crystal Conference (ILCC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Realignment of Mesogens Using Photoalignment in Polymer Actuators with Rearrangeable Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Haruna Tsunoda, Kyohei Kawasaki, Toru Ube, Tomiki Ikeda
    • 学会等名
      27th International Liquid Crystal Conference (ILCC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoinduced Bending and Isomerization Behavior of Azobenzene Liquid-Crystalline Polymer Films at Cryogenic Temperature2018

    • 著者名/発表者名
      Shunya Ogikubo, Gaku Hashimoto, Toru Ube, Masayuki Suda, Hiroshi Yamamoto, Tomiki Ikeda
    • 学会等名
      27th International Liquid Crystal Conference (ILCC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Molding and Photoactuation of Main-Chain Dynamic Covalent Liquid-Crystalline Polymers2018

    • 著者名/発表者名
      Masaya Matsushita, Kyohei Kawasaki, Toru Ube, Tomiki Ikeda
    • 学会等名
      27th International Liquid Crystal Conference (ILCC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of Polymer Brushes to Adjustment of Inner Structures in Photoelectric Conversion Devices2018

    • 著者名/発表者名
      Romu Nakayama, Toru Ube, Kenji Katayama, Masa-aki Haga, Tomiki Ikeda
    • 学会等名
      27th International Liquid Crystal Conference (ILCC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Optical Properties of Liquid Crystal Devices with Polymer Networks Containing Photochromic Moieties2018

    • 著者名/発表者名
      Takaya Suzuki, Toru Ube, Tomiki Ikeda
    • 学会等名
      27th International Liquid Crystal Conference (ILCC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Photomobile Polymer Materials: Towards Soft Micro Robots2018

    • 著者名/発表者名
      Tomiki Ikeda
    • 学会等名
      2018 KJF International Conference on Organic Materials for Electronics and Photonics (KJF-ICOMEP 2018)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photomobile Polymer Materials: Toward Photo-Driven Micro Soft Robots2018

    • 著者名/発表者名
      Tomiki Ikeda
    • 学会等名
      9th Italian-Japanese Workshop on Liquid Crystals
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photomobile Polymer Materials: Towards Soft Micro Robots2018

    • 著者名/発表者名
      Tomiki Ikeda
    • 学会等名
      A Scientific Journey in the World of Liquid Crystals and Beyond - A Workshop to Celebrate Claudio Zannoni's 70th Birthday
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 極低温における架橋アゾベンゼン液晶高分子フィルムの光変形挙動2018

    • 著者名/発表者名
      荻久保俊哉・橋本岳・宇部達・須田理行・山本浩史・池田富樹
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
  • [学会発表] 動的共有結合を有する主鎖型架橋液晶高分子の成形とメソゲンの配向制御2018

    • 著者名/発表者名
      松下将也・川崎恭平・宇部達・池田富樹
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
  • [学会発表] ポリ(4-ビニルピリジン)ポリマーブラシによるπ共役系積層構造の構築2018

    • 著者名/発表者名
      中山蕗夢・宇部達・片山建二・芳賀正明・池田富樹
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
  • [学会発表] アゾベンゼンを含む高分子ネットワークを用いた液晶デバイスのスイッチング挙動2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴也・宇部達・藤沢宣・長谷部浩史・高津晴義・池田富樹
    • 学会等名
      2018年日本液晶学会討論会
  • [学会発表] 架橋液晶高分子中におけるメソゲンの直接光誘起再配向2018

    • 著者名/発表者名
      角田春菜・川崎恭平・宇部達・池田富樹
    • 学会等名
      2018年日本液晶学会討論会
  • [学会発表] 光応答性架橋液晶高分子のエステル交換反応による再成形2018

    • 著者名/発表者名
      松下将也・川崎恭平・宇部達・池田富樹
    • 学会等名
      2018年日本液晶学会討論会
  • [学会発表] 極低温における光運動材料中のメソゲンの配向と主鎖の形態2018

    • 著者名/発表者名
      荻久保俊哉・橋本岳・宇部達・須田理行・山本浩史・池田富樹
    • 学会等名
      2018年日本液晶学会討論会
  • [学会発表] 高分子アクチュエーターにおける液晶配向の再プログラミングと材料の光応答性2018

    • 著者名/発表者名
      角田春菜・川崎恭平・宇部達・池田富樹
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ2018
  • [学会発表] 極低温における架橋液晶高分子の光変形に対するメソゲンの構造の影響2018

    • 著者名/発表者名
      荻久保俊哉・橋本岳・宇部達・須田理行・山本浩史・池田富樹
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ2018
  • [学会発表] エステル交換反応を利用した架橋アゾベンゼン液晶高分子の再成形とその光駆動2018

    • 著者名/発表者名
      松下将也・川崎恭平・宇部達・池田富樹
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ2018
  • [備考] 中央大学研究開発機構 精密分子配向研究ユニット

    • URL

      http://c-faculty.chuo-u.ac.jp/~tikeda/ikedalab/index.html

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公開日: 2019-12-27  

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