巨大周期長を有するブロック共重合体の作製と構造色の光制御

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K05238
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分35020:高分子材料関連
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 金 善南 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (00612532)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: block copolymer / photonic crystal / self assembly

研究成果の概要

本研究では可視光を回析するような巨大周期長を有する高分子周期構造体の開発を目的とし、両親媒性のブロック共重合体（BCP）を合成した。極性の違いが大きい高分子ブロックが溶液中で起こる自己組織化を利用することで、短時間で周期構造が形成でき、また荷電反発による分子鎖の拡張が確認できた。構造色は確認できなかったが、疎水性コアー間の距離は数百ナノメートルであった。疎水性部の体積は0.01%程度であり、周期長に比べ格子点（凝集した疎水性部位）の体積が非常に小さいため、低濃度のアゾベンゼンフォトクロミック分子を用いた構造色の高い制御性が期待できる。

自由記述の分野

高分子材料

研究成果の学術的意義や社会的意義

BCPの自己組織化により形成される周期構造体は、特にナノ構造制御の分野において興味深い現象である。特に、アゾベンゼン高分子の光異性化に伴う複屈折率特性の変化を利用することで、構造色の制御を達成するものであり、光と物質の相互作用を最大限に利用した独創性の高いアプローチと言える。得られた成果として、複雑な作製プロセスを必要としない塗布するだけで利用可能な表示材料が作製できる可能性を見出し、学術および応用の両観点において意義深いものである。