2019 Fiscal Year Annual Research Report
Functional Self-Assembled Membranes with Structural Rigidity and Flexibility
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17H03036
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
原野 幸治 東京大学, 総括プロジェクト機構, 特任准教授 (70451515)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | フラーレン / 二重膜 / 界面合成 / 自己組織化 / 超分子ポリマー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
界面での低分子自己組織化と[60]フラーレンを材料とした有機合成技術を駆使し，「自立可能な剛直性を有する自己集合型有機ナノシート」という新二次元材料の創製を目指した．五重付加型[60]フラーレンが自己集合して形成する分子膜からなる小胞体(ベシクル)が，フラーレン同士の強い凝集作用により真空下でも膜形状を保つという知見に基づき，界面合成手法を用いて五重付加型フラーレンを二次元界面に押し込めることで「自立有機ナノシート」を作成することに成功した．具体的には，5つのカルボン酸部位をもつ円錐状フラーレン両親媒性分子（CFA）を気液界面にて集積化することで、数十cm2の面積にわたって柔軟かつ構造的に均一な厚さ3nmの逆二重膜へと自己組織化させ，フィルムとして単離することができた。理論的には、1gの両親媒性物質で300m2もの広さを3nmの膜で覆うことができる。この逆二重膜構造の特徴として、単純にCFAの濃度を上げるだけで容易に多層膜を形成することも明らかとなった．これらのフィルムは、逆二重膜構造を維持したまま、さまざまな平面または穴の開いた基板に転写することができ，例えば，金の櫛形電極に転写したフィルムは、1.4 x 10-4 S cm-1までのプロトン伝導性を示した。このフィルムはアモルファスで柔軟性があり，電子線を照射すると巻き上がるという，屈曲電気特性を示す。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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