2022 年度研究成果報告書

枯渇力によるジアリールエテン超分子構造体の階層的組織化と光駆動運動

研究課題

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研究課題/領域番号	19K05400
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32020:機能物性化学関連
研究機関	京都大学
研究代表者	東口顕士京都大学, 工学研究科, 講師 (90376583)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード	超分子構造体 / 光反応 / ジアリールエテン / 枯渇力
研究成果の概要	ジアリールエテン超分子構造体は光に応答して変形を示すが、通常数マイクロメートルサイズで水中に分散しており、アクチュエーターとして機能させるのは難しい。枯渇力はこのようなコロイドサイズの物体を凝集させることが可能であることが知られている。本研究ではジアリールエテン超分子構造体の変形性と異方性を保ったまま、枯渇力でサブミリメートルサイズにまで相似拡大させることに成功した。通常はナノ構造が異方的であっても表面張力によって丸まりるが、枯渇力による異方的凝集を利用することでこの問題を解決できた。このとき変形性を保っていたことから、枯渇剤である水溶性高分子の添加は会合には影響を与えないことも確認された。
自由記述の分野	光有機化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	結晶も会合体も、物体を動かせるほどのサイズに成長させるには一般に時間が掛かる。枯渇力による異方的凝集は、ピペット先端による撹拌により１０秒掛からずに達成され、それでいて元の刺激応答変形性は残している。刺激応答性会合体の大きさを成長させることは、応用を考えた場合、変形量や力の最大値、繰り返し耐久性のいずれにおいても有利であると考えられる。枯渇力による表週は本系に限らず普遍的に適用可能であることから、応用の観点から特に優れていると考えられる。学術的にも、枯渇力によるコロイドの凝集が両親媒性化合物のパッキングに影響を与えないことを、外形からだけでなくスペクトルの不変性から確認した点で意義がある。