2022 年度研究成果報告書

光駆動形状変化を示す架橋性高分子微粒子の開発

研究課題

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研究課題/領域番号	20K05621
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	愛媛大学
研究代表者	伊藤大道愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 講師 (40363254)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード	高分子微粒子 / 架橋 / アゾベンゼン / 光応答 / 変形 / 乳化剤
研究成果の概要	本研究は光刺激で形状や特性を制御できる高分子微粒子に関する。反応速度と微粒子形成機構の考察をもとに分子を設計した後、鋭意検討を進め、一般には合成が困難である架橋構造を導入した光機能性高分子微粒子の合成に成功した。この微粒子は紫外光を照射すると変形し、白色光を照射すると回復挙動を示した。また、微粒子乳化剤として油水混合系の光照射による可逆な乳化／解乳化や、空気中で水滴を取り囲んだリキッドマーブルからの内包水放出の光制御にも成功し、さらにこの微粒子は再利用特性に優れていた。
自由記述の分野	高分子材料化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	温和な光刺激で変形や親水性の変化を示すアゾベンゼン含有微粒子は、微細構造の構築や制御への応用が期待されているものの、再利用が困難であったため、持続して利用が可能な材料ではなかった。本研究では分子設計、合成、分子の集積構造の構築、巨視的な形状の形成に至る分野を横断した考察を経ることで光応答性微粒子に可逆性、再利用性をもたせることに成功しており、材料としての用途開拓への道が拓け、たとえばセルギャップの光制御、微小液滴の輸送や放出、油水混合物の分離などに繰り返し使用できる高機能な材料として提案することができた。