| 研究概要 |
本課題では,光で駆動可能な液晶高分子周期構造体を作製し,光駆動型ホログラムの創製を行う。光応答性液晶高分子の三次元周期構造体に紫外・可視光を照射し,ナノ周期構造の可逆的な変形を誘起する新しい作動原理を用いることにより,ナノ光アクチュエーターや光スイッチを実現すると同時に,未知な点が多い高分子の微小変形現象を容易に解析する新手法を提供することを目的とする。
当該年度では,アゾベンゼンを含む架橋液晶高分子フィルムの作製と光変形挙動を主に検討した。光変形挙動とアゾベンゼンの光異性化挙動を,光学的手法を用いて同時計測することにより,トランス-シス光異性化が分子配向変化をほぼ同じタイムスケールで誘起し,その結果収縮および応力発生につながることが明らかとなった。また,光照射に伴う力学特性の変化を調べたところ,光照射前後でヤング率が大幅に変化することが明らかとなった。従来のメカニズムでは光による収縮が起こり屈曲などの変形が起こると解釈していたが,材料自体のヤング率変化などの物性変化については想定していない。本研究を通じて高分子の光変形には考慮すべき新たな要因が存在することが明らかとなった。
周期構造の形成についても予備的な検討を行った。フィルム表面にグレーティング構造を有するフォトマスクを介して紫外光を照射することにより,架橋液晶高分子の表層にアゾベンゼンの異性化および分子配面変化を利用した位相変化に基づく周期構造を作製することができた。
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