架橋液晶高分子／非晶高分子複合系のミクロ構造の探究と光アクチュエーターへの展開

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K14286
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分35020:高分子材料関連
• 研究機関: 中央大学
• 研究代表者: 宇部 達 中央大学, 研究開発機構, 機構准教授 (80613364)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 液晶高分子 / 相互侵入高分子網目 / 相分離構造 / フォトクロミズム / フォトメカニカル効果

研究成果の概要

架橋液晶高分子/非晶高分子複合系におけるモルフォロジーとマクロな物性・機能を探究し，ミクロ構造制御による高分子光運動材料の高性能・高機能化を図った。架橋アゾベンゼン液晶高分子と非晶高分子から成る相互侵入高分子網目（IPN）にスメクチック構造を導入することにより，紫外光・可視光照射時の光屈曲特性が向上することが分かった。またIPNにおける非晶高分子を非架橋とすることにより成形加工性が改善され，３次元形状への成形が可能になった。さらに，複合系における相分離構造制御により力学特性に優れた光運動材料を創出した。

自由記述の分野

高分子化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

高分子光運動材料は，軽量・フレキシブルで自立可能なソフトアクチュエーター材料として盛んに研究が進められている。本研究では複合構造形成による高分子光運動材料の光応答性・力学特性制御に取り組み，ミクロ構造とマクロ特性との関連を探究した。ミクロ構造制御による物性制御手法の確立は，光アクチュエーターの用途に応じた自在設計に寄与するものである。また本研究における架橋液晶高分子の複合化手法は，光運動材料のみならず他の刺激応答材料にも適用可能であると期待している。