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2014 年度 実績報告書

ハイブリッド型液晶性無機ナノ粒子を用いた新規な複合系ER流体の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24656020
研究機関立命館大学

研究代表者

花崎 知則  立命館大学, 生命科学部, 教授 (80278217)

研究分担者 金子 光佑  立命館大学, 生命科学部, 助教 (30469192)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード液晶 / ER流体 / 金ナノ粒子 / シリカナノ粒子 / 混合系
研究実績の概要

研究期間全体を通した成果の概要を以下に示す.
無機ナノ粒子に金ナノ粒子を用い,これにSide-end型液晶基であるシアノビフェニル誘導体をアルキル基とともに導入することに成功した.これと5CBとの混合試料のER効果には,表面修飾金ナノ粒子の凝集状態が影響することを明らかした.特に,アルキル基としてデカンチオールを導入した表面修飾金ナノ粒子を5CBに20wt%添加すると,電場印加下で大きな降伏応力,粘度増加,およびシェアシニングを示し,電場印加により表面修飾金ナノ粒子が高次構造を形成していることが示唆された.
また,Side-on型液晶基として,3環系のメソゲン基の一端にシアノ基を,他端にオクチルオキシ基を有し,その側方にデカンチオールをエーテル結合させた化合物を単独で,およびヘキサンチオールとともに金ナノ粒子に導入することに成功した.
最終年度において,Side-on型液晶基の末端極性基をフルオロ基としたもの,さらに4環系としたものについて,それぞれ金ナノ粒子に導入することに成功した.これらと5CBとの混合試料の電場下における流動特性は,いずれもSide-end型の場合と異なり,ニュートン流動を示すことが明らかとなった.すなわち,これらの系では分散型ER流体としての特性は確認できなかった.しかし,3環系で末端にシアノ基を有する場合に5CBときわめて高い相溶性を示したことから,さらに表面修飾金ナノ粒子の含有量を増加させることで,さらなるER効果の向上が期待される.
最終年度には,無機ナノ粒子としてシリカナノ粒子にSide-on型液晶基を導入することにも成功した.得られた表面修飾シリカナノ粒子は金ナノ粒子の場合とは異なり,単独で液晶相が発現している可能性が示唆された.この系では収量の関係からER効果の測定は行えなかったが,表面修飾金ナノ粒子とは異なるER効果の発現が期待される.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Electric-Field-Induced Viscosity Change of a Nematic Liquid Crystal with Gold Nanoparticles2015

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Kaneko, Yoshihiro Ujihara, Kodai Oto, Takeshi Hashishin and Tomonori Hanasaki
    • 雑誌名

      ChemPhysChem

      巻: 16 ページ: 919-922

    • DOI

      10.1002/cphc.201402850

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 液晶性金ナノ粒子の合成とその低分子液晶分散系におけるER効果2015

    • 著者名/発表者名
      飯塚祐太,金子光佑,花崎知則
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス(千葉県)
    • 年月日
      2015-03-27
  • [学会発表] Side-on 型メソゲン基を有する液晶性金ナノ粒子の合成および物性2014

    • 著者名/発表者名
      氏原由博, 大戸広大, 金子光佑, 花﨑知則
    • 学会等名
      2014 年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      松江くにびきメッセ(島根県)
    • 年月日
      2014-09-08
  • [学会発表] 液晶基を導入させたシリカナノ粒子の合成と物性2014

    • 著者名/発表者名
      森彩乃, 渡邊修平, 金子光佑, 小島一男, 花﨑知則
    • 学会等名
      2014 年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      松江くにびきメッセ(島根県)
    • 年月日
      2014-09-08

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公開日: 2016-06-01  

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