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2015 年度 実績報告書

極微な領域規制に基づくメソ薄膜の形態発現と光応答系の創成

研究課題

研究課題/領域番号 23225003
研究機関名古屋大学

研究代表者

関 隆広  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40163084)

研究分担者 原 光生  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10631971)
竹岡 敬和  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20303084)
永野 修作  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40362264)
川月 喜弘  兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60271201)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2016-03-31
キーワードブロック共重合体 / 高分子ブレンド / アゾベンゼン / 超微量塗布 / 表面リンクル
研究実績の概要

申請者らは、液晶性高分子薄膜を中心とした界面での光形態制御や配向現象について系統的な知見を蓄積してきたが、膜形態は巨視的なものに限られてきた。本研究では、二次元方向にも極微界面の規制を加えた膜系の検討を発案する。
具体的には、サブフェムトリットルの微小量液滴から得る高分子ブレンド膜、ブロック共重合体膜、有機無機ハイブリッド膜の構造や物性の諸特性の解明と展開、および表面リンクル現象の光制御に関する新たな高分子機能化学の創成を行う。高度に次元制御を受けた膜形態からいかなる自己集合現象を示すかについて、詳細かつ系統的な理解を得るとともに、そえに基づく階層構造を有する新たな光応答システムの構築を目指した。
また、本研究の遂行に不可欠な光配向プロセスの高度化と多様化を進めることも目的とした。期待以上といえる以下の成果が得られた。
1)エラストマー上に形成させた液晶性高分子の光反応により、表面リンクルの自在な操作ができることを示した。
2)空気界面からの高分子液晶の配向制御に関して、シアノビフェニル系高分子では、主鎖がポリアクリレートかポリアクリレートで全く配向が異なることを見出し、その要因が空気界面からの配向作用であることをインクジェット法を用いて明確に示した。また、エネルギーの低いX線を用いるなどして、薄膜内での液晶メソゲンの配向の膜厚方向のプロファイルを示した。
3)光異性化を示す表面膜により、シアノビフェニル液晶の配向を光で可逆的にスイッチングできることを見出した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 3件、 査読あり 11件、 謝辞記載あり 8件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件、 招待講演 11件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Assembly of an Achiral Chromophore into Light-Responsive Helical Nanostructures in the Absence of Chiral Components2016

    • 著者名/発表者名
      Mina Han, Sung June Cho, Yasuo Norikane, Masaki Shimizu, Takahiro Seki
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal

      巻: 22 ページ: 3971-3975

    • DOI

      10.1002/chem.201600227

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Free surface command layer for the photoswitchable out-of-plane alignment control in liquid crystalline polymer films2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakai, Daisuke Tanaka, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano, Takahiro Seki
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 32 ページ: 909-914

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.5b04325

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluations of Mesogen Orientation near the Substrate Surface in Thin Films of Polyacrylate with Cyanobiphenyl Side Chain2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Tanaka, Takumi Mizuno, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano, Itsuki Saito, Katsuhiro Yamamoto, Takahiro Seki
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 32 ページ: in press

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.6b00538

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Elucidation of Isomerization Pathways of a Single Azobenzene Derivative using a STM2015

    • 著者名/発表者名
      Emiko Kazuma, Mina Han, Jaehoon Jung, Junepyo Oh, Takahiro Seki, Yousoo Kim
    • 雑誌名

      The journal of Physical Chemistry Letters

      巻: 6 ページ: 4239-4243

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.5b01847

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Photoresponsive surface wrinkle morphologies in liquid crystalline polymer films2015

    • 著者名/発表者名
      11)Takahiro Takeshima, Wan-yu Liao, Yuki Nagashima, Koichiro Beppu, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano, Takahiro Seki
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 48 ページ: 6378-6384

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.5b01577

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Alternation of side chain mesogen orientation caused by the backbone structure in liquid crystalline polymer thin films2015

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Tanaka, Yuki Nagashima, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano,* and Takahiro Seki
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 31 ページ: 11379-11383

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.5b02442

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dynamic photoinduced realignment processes in photoresponsive block copolymer films: Effects of chain length and block copolymer architecture2015

    • 著者名/発表者名
      Masami Sano, Feng Shan, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano, Yuya Shinohara, Yoshiyuki Amemiya, and Takahiro Seki
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 11 ページ: 5918-5925

    • DOI

      10.1039/C5SM01140J

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Facile morphological control of fluorescent nano/microstructures via self-assembly and phase separation of trigonal azobenzenes showing aggregation-induced emission enhancement in polymer matrices2015

    • 著者名/発表者名
      Mina Han, Yukikazu Takeoka, Takahiro Seki
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 3 ページ: 4093-4098

    • DOI

      10.1039/C5TC00462D

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Aspects in the Hierarchical Cooperative Motions of the Photoalignment Process of Liquid Crystalline Block Copolymer Films2015

    • 著者名/発表者名
      Masami Sano, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano, Yuya Shinohara, Yoshiyuki Amemiya, Takahiro Seki
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 48 ページ: 2217-2223

    • DOI

      10.1021/ma5025279

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Photoalignment of liquid crystal polymer films containing mesostructures and a free surface command layer2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Seki, Kei Fukuhara, Masami Sano, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano
    • 雑誌名

      Molecular Crystals and Liquid Crystals

      巻: 614 ページ: 118-123

    • DOI

      10.1080/15421406.2015.1050284

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Photo-switching Behavior of Microphase Separated Structure in Liquid Crystalline Azobenzene Block Copolymers Possessing Different Poly(alkyl methacrylate) Blocks2015

    • 著者名/発表者名
      Masami Sano, Yomoya Murase, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano, Yuya Shinohara, Yoshiyuki Amemiya, and Takahiro Seki
    • 雑誌名

      Molecular Crystals and Liquid Crystals

      巻: 617 ページ: 5-13

    • DOI

      10.1080/15421406.2015.1075356

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 空気界面操作に基づく光あぶり出しレリーフ形成機能の創出2016

    • 著者名/発表者名
      関 隆広
    • 学会等名
      日本化学会 特別セッション「高次複合光応答分子システムの開拓」
    • 発表場所
      京都 同志社大学
    • 年月日
      2016-03-27
    • 招待講演
  • [学会発表] 液晶材料の光配向における新展開2016

    • 著者名/発表者名
      関 隆広
    • 学会等名
      帝人21世紀フォーラム
    • 発表場所
      東京 大崎ブライトコアホール
    • 年月日
      2016-01-30 – 2016-01-31
    • 招待講演
  • [学会発表] 空気界面操作に基づく光あぶり出しレリーフ形成機能の創出2016

    • 著者名/発表者名
      関 隆広
    • 学会等名
      高次複合光応答システムの開拓と学理の構築 平成27年度第3回公開シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパスシグマホール
    • 年月日
      2016-01-23 – 2016-01-24
    • 招待講演
  • [学会発表] 液晶物質の光配向における新展開2016

    • 著者名/発表者名
      関 隆広
    • 学会等名
      材料バックキャストテクノロジー研究センターシンポジウム「基盤材料とバックキャストテクノロジー」
    • 発表場所
      名古屋大学野依交流館
    • 年月日
      2016-01-12
    • 招待講演
  • [学会発表] New strategies in photoalignment of liquid crystalline polymers2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Seki
    • 学会等名
      2015 Campus Asia Symposium
    • 発表場所
      中国 上海交通大学
    • 年月日
      2015-11-04 – 2015-11-08
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photoalignable Radical Initiator for Anisotropic Polymerization in Liquid Crystalline Media2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Seki. Daichi Yamaoka, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano
    • 学会等名
      19th International Symposium on Advanced Display Materials and Devices (ADMD 2015)
    • 発表場所
      韓国 慶州 K-hotel
    • 年月日
      2015-10-22 – 2015-10-23
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 液晶薄膜材料の光配向の新展開2015

    • 著者名/発表者名
      関 隆広
    • 学会等名
      第143回ラドテック研究会講演会
    • 発表場所
      学士会館本館、東京
    • 年月日
      2015-09-11
    • 招待講演
  • [学会発表] メゾスコピック構造の光配向制御と空気界面の役割2015

    • 著者名/発表者名
      関 隆広
    • 学会等名
      2015年日本液晶学会交流会
    • 発表場所
      東工大すずかけ台キャンパス
    • 年月日
      2015-09-06
    • 招待講演
  • [学会発表] Photoalignment of mesoscopic polymer structures by light2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Seki, Shusaku Nagano
    • 学会等名
      The 8th Nagoya U-Toyota Motors-Tsinghua U-Hokkaido U-Xinjiang Normal U (NTTHX) Joint Symposium
    • 発表場所
      中国 ウルムチ
    • 年月日
      2015-08-09 – 2015-08-10
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] メゾスコピック構造の光配向制御と空気界面の役割2015

    • 著者名/発表者名
      関 隆広
    • 学会等名
      JSTナノシステム機能創発研究会
    • 発表場所
      名古屋大学VBLホール
    • 年月日
      2015-07-17
    • 招待講演
  • [学会発表] メゾスコピック構造の光配向制御と空気界面の役割2015

    • 著者名/発表者名
      関 隆広
    • 学会等名
      低次元系光機能材料研究会第4回研究講演会「次元制御とπ造形がもたらす物性科学の新展開」
    • 発表場所
      化学会館ホール(東京)
    • 年月日
      2015-05-29
    • 招待講演
  • [備考] 名古屋大学 関研究室

    • URL

      http://www.apchem.nagoya-u.ac.jp/06-BS-2/sekilabo/index-j.html

  • [備考] 第2回光配向と光パターニングの国際会議(PhoSM2016)

    • URL

      http://www.apchem.nagoya-u.ac.jp/06-BS-2/phosm/index.html

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公開日: 2017-01-06  

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