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2014 Fiscal Year Annual Research Report

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

Research Project

Project/Area Number 23225003
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

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

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 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)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2016-03-31
Keywords高分子ブレンド / ブロック共重合体 / アゾベンゼン / 超微量塗布 / 表面リンクル
Outline of Annual Research Achievements

1) 微小領域規制に基づく形態発現と光応答高分子システムの構築: 種々の高分子ブレンドについて超微量インクジェット加工装置を用いて塗布し、相分離挙動を観測した。p型とn型の共役高分子のブレンドについて混合に関する情報をAFMおよび蛍光挙動により観測した。一方で、高分子表面での描画された高分子のアニーリング時の拡散挙動に関して高分子同士の濡れ性とのかかわりで興味深い挙動を観測した。
2) 光応答表面リンクル形成:PDMSエラストマー表面にアゾベンゼン高分子液晶の薄膜を設けた系において、アゾベンゼンを光照射でシス型にすることで、リンクルが消滅する現象を見出した。また、光応答しないメソゲンとの共重合体にて、リンクル波長を光で変化させうることも示した。
3) 空気界面からの高分子液晶の配向制御:シアノビフェニルを側鎖にもつ高分子液晶にて、主鎖がアクリレートかメタクリレートでメソゲンの配向が大きく異なる現象を見出した。これらの高分子液晶薄膜の表面に異なる高分子をインクジェット加工装置にて描画することで、空気界面の作用でメソゲンの配向パターニングができることも示した。
4) 光配向プロセスの高度化と多様化:光二量化を起こす側鎖を持つ液晶において、その光配向挙動をNEXAFS分光により、表面とバルク膜の配向状態を比較し評価する手法を開発した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

1) 微小領域規制に基づく形態発現に関する研究途上で、塗布描画した高分子の拡散挙動を観測することによる高分子同士の濡れ性を評価する新たな道筋を見出した。これは当初の予定になかった新たな展開である。
2) 表面リンクルの光応答に関して、光不活性のメソゲンとの共重合体膜を用いる新たな発想に基づくアプローチを進め、ヤング率の光変化とリンクル形成における系統的な結果を得た。
3) シアノビフェニル側鎖の高分子液晶は広く一般的に用いられるが、薄膜状態にて高分子の主鎖の柔軟性の違いでメソゲン配向が大きく異なるこれまで知られたいない効果をセレンディピタスに見出した。今後現象が発現する理由を解明すべく研究アプローチを進める。

Strategy for Future Research Activity

今後、本研究がめざしてきた、微小領域規制に基づく形態発現と関連現象、リンクル形成の光制御等に関し、最終年度の平成27年度に系統的な結果をまとめ、積極的に論文等で情報発信していく予定である。

  • Research Products

    (12 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Photoalignable Radical Initiator for Anisotropic Polymerization in Liquid Crystalline Media2015

    • Author(s)
      Daichi Yamaoka, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano,* Takahiro Seki
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 48 Pages: 908-914

    • DOI

      10.1021/ma5025279

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 液晶性高分子薄膜の自由界面からの配向制御2015

    • Author(s)
      永野 修作, 関 隆広
    • Journal Title

      液晶

      Volume: 19 Pages: 7-14

  • [Journal Article] New strategies and implications for the photoalignment of liquid crystalline polymers2014

    • Author(s)
      Takahiro Seki
    • Journal Title

      Polymer Journal

      Volume: 46 Pages: 751-768

    • DOI

      doi:10.1038/pj.2014.68

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Pathways toward photoinduced alignment switching in liquid crystalline block copolymer films2014

    • Author(s)
      Masami Sano, Shiyuko Nakamura, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano, Yuya Shinohara, Yoshiyuki Amemiya, and Takahiro Seki
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 47 Pages: 7178-7186

    • DOI

      10.1021/ma501803g

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Multistimuli-responsive azobenzene nanofibers with aggregation-induced emission enhancement characteristics2014

    • Author(s)
      Mina Han, Sung-June Cho, Yasuo Norikane, Masaki Shimizu, Akinori Kimura, Tomokazu Tamagawa and Takahiro Seki
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 50 Pages: 15815-15818

    • DOI

      10.1039/C4CC06938B

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 液晶高分子の協同的なふるまい-光応答の視点から2014

    • Author(s)
      関 隆広
    • Journal Title

      高分子

      Volume: 63 Pages: 841-843

  • [Presentation] Photoalignment of liquid crystalline polymer films with mesoscopic architectures2014

    • Author(s)
      Takahiro Seki
    • Organizer
      1st International Conference on Photoalignment and Photopatterning in Soft Materials: Basic Understanding and Applications (PhoSM2014)
    • Place of Presentation
      Hong Kong University of Science and Technology
    • Year and Date
      2014-11-29 – 2014-12-02
    • Invited
  • [Presentation] Free-Surface Command Layer for Photoalignment of Liquid Crystalline Polymers2014

    • Author(s)
      Kei Fukuhara, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano, and Takahiro Seki
    • Organizer
      International Symposium on Integrated Molecular/Materials Science and Engineering (ISEM2014)
    • Place of Presentation
      Southeast University, 中国南京
    • Year and Date
      2014-11-01 – 2014-11-03
    • Invited
  • [Presentation] Photoalignment of liquid crystalline polymers cmmanded from the free surface2014

    • Author(s)
      Takahiro Seki, Kei Fukuhara, Mitsuo Hara, Shusaku Nagano
    • Organizer
      Nagoya Univ.-Tsinghua Univ-Toyota Motor Corp.-Hokkaido Univ.Joing Symposium-Materials Science and Nanotechnology for the 21st Century
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-07-21 – 2014-07-24
    • Invited
  • [Presentation] Photoalignment of liquid crystalline polymers commanded from the free surface2014

    • Author(s)
      Takahiro Seki
    • Organizer
      7th Iatlian-Japanese Workshop on Liquid Crsytals
    • Place of Presentation
      Biblioteca Classense in Ravenna, イタリア
    • Year and Date
      2014-07-07 – 2014-07-09
    • Invited
  • [Presentation] 超微細インクジェット法による微小空間制限されたミクロ相分離構造のモルフォロジー2014

    • Author(s)
      平川 篤史, 原 光生 ,永野 修作 ,関 隆広
    • Organizer
      第63回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2014-05-28 – 2014-05-30
  • [Remarks] 名古屋大学大学院工学研究科 分子組織工学グループ

    • URL

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

URL: 

Published: 2016-06-01  

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