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2021 年度 研究成果報告書

液晶/高分子の異方的・階層的に不均一なメゾ相分離創製と熱応答型光波制御素子の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 19K03779
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13040:生物物理、化学物理およびソフトマターの物理関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

垣内田 洋  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (40343660)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード高分子ネットワーク液晶 / 光重合誘起相分離 / ネマチック等方相転移 / 分子配向秩序 / 不均一露光 / スマートウィンドウ / 刺激応答性 / 偏光選択性
研究成果の概要

高分子ネットワーク液晶(PNLC)を、光重合誘起相分離(PPIPS)を通して露光の観点から積極的かつ緻密に制御した報告はない。これは、PPIPSが自己組織化的な過程で、制御が容易でないことが一因にある。本研究では、不均一露光の技術でPPIPSを積極的に制御し、より高次の大胆な光学構造の開発に取り組んだ。具体的には、本露光技術で(1)順転・反転を作り分けられる熱応答型PNLC、(2)異方相分離構造PNLC、(3)半球透過制御性の熱応答型PNLC、(4)液晶と反応性メソゲンの配向秩序のPPIPSに伴う熱挙動解明、を行った。

自由記述の分野

光機能性材料

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、光重合誘起相分離(PPIPS)を通して形成される高分子ネットワーク液晶(PNLC)の光学構造を不均一露光の手法で積極的に制御し、従来にない構造と機能をもった光波制御素子を作製した。これは作製技術と機能素子創製の二つの点で意義がある。作製の観点では、本知見はPPIPS技術の可能性を拡げ、他の材料系でも展開することが期待される。機能素子の創製では、実用的な刺激応答性の光波制御特性を持たせたことにより、スマートウィンドウや刺激応答型の偏光素子など、様々な応用展開の可能性を示した。

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公開日: 2023-01-30  

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