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2014 年度 実施状況報告書

透明ポリドーパミン薄膜を基盤とするワンポット階層型薄膜化による粒子表面の自在改質

研究課題

研究課題/領域番号 26810065
研究機関千葉大学

研究代表者

桑折 道済  千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80512376)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード表面改質 / 階層化 / 透明ポリドーパミン / 微粒子 / 基板 / 薄膜
研究実績の概要

本研究では,材料表面を高秩序かつ精密に制御した機能性微粒子・固体材料の創製を目指し,あらゆる材質の材料に適応可能なユニバーサル表面改質法の開発を行う。我々は近年,様々な材質の材料に被覆可能で,かつ素材の見た目に影響しない透明ポリドーパミン薄膜の作製に成功した。本研究期間では,独自技術の透明ポリドーパミン薄膜作製法を駆使し「ワンポット階層型薄膜化」を開発し,あらゆる材質の材料表面に任意の機能を付与可能な技術の確立と応用を行う。
今年度は,機能団としてポリエチレングリコール鎖を導入した透明ポリドーパミン薄膜の作製法を構築し,ワンポット階層型薄膜化による材料改質を行った。対象基材として,ポリスチレン粒子(高分子),シリカ粒子や炭酸カルシウム粒子(無機),また,ガラス基板や各種ポリマー基板も利用可能であることが示され,ワンポットでの汎用性の高い表面改質法の開発に成功した。
さらに,上記の研究過程で,従来薄膜材料としての利用が多かったポリドーパミンを,サブミクロンサイズの単分散な黒色粒子として得られることを見出し,これらを用いる鮮やかな単色構造色材料の作製にも成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当該年度の研究実施計画である,ワンポットでの階層型薄膜化の構築とその汎用性の実証することができ,他の機能団導入のための反応系の設計指針を得ることができたことから,おおむね当初の計画通りに研究が推移していると判断している。

今後の研究の推進方策

本プロセスの特徴である基材の色変化を伴わず表面性質のみを可変である利点をいかし,着色粒子,ならびに光学素子用粒子の作製へと展開することでユニバーサル表面改質法としての確立を目指す。
また,作製した表面の組成確認や光学物性の測定のため,様々な分野の研究者との連携を目指す。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Biomimetic non-iridescent structural color materials from polydopamine black particles that mimic melanin granules2015

    • 著者名/発表者名
      M. Kohri, Y. Nannichi, T. Taniguchi, and K. Kishikawa
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. C

      巻: 3 ページ: 720-724

    • DOI

      doi: 10.1039/C4TC02383H

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Size control of polydopamine nodules formed on polystyrene particles during dopamine polymerization with carboxylic acid-containing compounds for the fabrication of raspberry-like particles2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kohri, Y. Nannichi, H. Kohma, D. Abe, T. Kojima, T. Taniguchi, and K. Kishikawa
    • 雑誌名

      Colloids Surf. A

      巻: 449 ページ: 114-120

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2014.02.049

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hierarchically structured coatings by colorless polydopamine thin layer and polymer brush layer2014

    • 著者名/発表者名
      H. Kohma, K. Uradokoro, M. Kohri, T. Taniguchi, and K. Kishikawa
    • 雑誌名

      Trans. Mat. Res. Soc. Jpn.

      巻: 39 ページ: 157-160

    • DOI

      org/10.14723/tmrsj.39.157

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] カテコール系高分子を用いる材料表面改質と色材への応用2014

    • 著者名/発表者名
      桑折道済,南日優里
    • 雑誌名

      J. Jpn. Soc. Colour Mater. (色材協会誌)

      巻: 87 ページ: 279-283

    • DOI

      org/10.4011/shikizai.87.279

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ポリドーパミン黒色粒子を素材とする単色構造色材料2015

    • 著者名/発表者名
      桑折道済・南日優里・浦所加奈子・河村彩香・谷口竜王・岸川圭希
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会(2015)
    • 発表場所
      船橋
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] カテコール系高分子を用いる機能材料2015

    • 著者名/発表者名
      桑折道済
    • 学会等名
      千葉大学第1回若手研究者フロンティア技術交流会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2015-03-10 – 2015-03-10
  • [学会発表] Fabrication of functional polymeric materials based on polydopamine2015

    • 著者名/発表者名
      M. Kohri
    • 学会等名
      International Memorial Symposiums of Green MAP-Joint Symposiums of Research Center of NGAP
    • 発表場所
      米沢
    • 年月日
      2015-01-22 – 2015-01-24
    • 招待講演
  • [学会発表] サイズの均一な黒色高分子微粒子の低環境負荷型調製2014

    • 著者名/発表者名
      桑折道済
    • 学会等名
      国際・大学知財本部コンソーシアム(UCIP)新技術説明会
    • 発表場所
      市ヶ谷
    • 年月日
      2014-12-16 – 2014-12-16
  • [学会発表] Colorless polydopamine coatings for creating functional interfaces2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kohri, H. Kohma, Y. Nannichi, K. Uradokoro, T. Taniguchi and K. Kishikawa
    • 学会等名
      第24回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-12-10 – 2014-12-12
  • [学会発表] メラニン顆粒を模倣した黒色粒子を用いる構造色の発現と利用2014

    • 著者名/発表者名
      桑折道済・南日優里
    • 学会等名
      2014年第15回構造色シンポジウム
    • 発表場所
      本郷
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-15
  • [学会発表] カテコールアミンをモノマーとする黒色高分子微粒子の合成と機能開拓2014

    • 著者名/発表者名
      桑折道済・ 南日優里・ 浦所加奈子・谷口竜王・岸川圭希
    • 学会等名
      第18回高分子ミクロスフェア討論会
    • 発表場所
      福井
    • 年月日
      2014-11-05 – 2014-11-07
  • [学会発表] 透明ポリドーパミン薄膜被覆を基盤とする機能性粒子の作製2014

    • 著者名/発表者名
      桑折道済・浦所加奈子・南日優里・高麗寛人・谷口竜王・岸川圭希
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
  • [学会発表] 黒色粒子を用いる単色構造色材料の開発と応用2014

    • 著者名/発表者名
      桑折道済
    • 学会等名
      新規事業研究会
    • 発表場所
      大岡山
    • 年月日
      2014-09-20 – 2014-09-20
    • 招待講演
  • [学会発表] 黒色粒子を用いる単色構造発色材料の開発2014

    • 著者名/発表者名
      桑折道済
    • 学会等名
      千葉エリア産学官連携オープンフォーラム2014
    • 発表場所
      津田沼
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-16
  • [学会発表] Functional polymer particles based on colorless polydopamine coating2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kohri, H. Kohma, Y. Nannichi, K. Uradokoro, K. Hamada, T. Taniguchi, and K. Kishikawa
    • 学会等名
      Frontiers of Polymer Colloids (FPCOL’14)
    • 発表場所
      プラハ(チェコ)
    • 年月日
      2014-07-20 – 2014-07-24
  • [学会発表] 単分散なポリドーパミン黒色粒子の合成と単色構造発色材料への応用2014

    • 著者名/発表者名
      桑折道済・南日優里・谷口竜王・岸川圭希
    • 学会等名
      第63回高分子年次大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
  • [図書] 生体模倣技術と新材料・新製品開発への応用2014

    • 著者名/発表者名
      桑折道済, 谷口竜王
    • 総ページ数
      9(381-389)
    • 出版者
      技術情報協会
  • [備考] 千葉大学大学院工学研究科生体模倣高分子研究室ホームページ

    • URL

      http://chem.tf.chiba-u.jp/gacb03/saito/toppu.html

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公開日: 2016-06-01  

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