自己集合場の設計によるソフトマテリアルの超精密分子配向制御と機能開発

通过设计自组装场进行超精密分子取向控制和软材料功能开发

• 批准号: 21K04877
• 负责人: 梶谷 孝
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04877/
• 关键词: ソフトマテリアル; 自己集合; 分子配向; シングルドメイン; 音波浮遊

本研究では、申請者らが見出した、世界的にも歴史的にも類を見ない新たな性質を示すシングルドメインソフトマテリアルの構造形成を、「自己集合場」を用いることで種々のソフトマテリアルに広く適用するための手法の開発(課題1)と、それによって得られる物質を用いた高機能性材料の開発(課題2)を通じ、ソフトマターの基礎科学に新たなフロンティアを築くことを目的とする。課題1では、自己集合場として基板(固体)界面が存在せず、空気界面のみを作り出すことの出来る音波浮遊溶融技術を用い、自発的超精密分子配向制御やシングルドメイン形成を実現する液晶・高分子物質の分子ライブラリを構築するとともに、普遍的手法やアプローチの開拓を行う。課題2では、ソフトマテリアルの超精密配向制御を有機・高分子合成に応用するための反応場の設計に展開し、既存の物質では得られない新たな分子集合形態や高配向性を示す材料を創製することで、それらの材料による特異な光・電子機能発現を目指す。令和4年度は令和3年度に実施した課題1の結果をさらに発展させ、課題2への展開を検討した。具体的には以下について取り組んだ。溶融状態における高配向ソフトマテリアルの末端に重合官能基を導入した分子を音波浮遊させながら、加熱および光照射することで、重合反応を試みた。その結果、得られた重合生成物は溶液重合で得られた物質とは異なる構造を形成することが明らかとなった。さらに、その反応条件を詳細に検討し、音波浮遊条件での構造化における最適条件を見出した。これらの構造(配向)変化は、研究代表者が管理するX線装置を用いたin-situ XRD測定により検討した。

This study aims to explore the application of the applicant in the development of high-functional materials (1) and (2), and to explore the application of high-functional materials (3) and (4). A new science. The first topic is to explore the application of ultrasonic floating melting technology, the development of ultra-precise molecular alignment control system, the development of molecular structure of liquid crystal and polymer materials, and the development of universal methods for the formation of molecular structure of liquid crystal and polymer materials. Topic 2: Ultra-precision alignment control of organic polymers, design of reaction fields, development of existing materials, creation of new molecular aggregates, and development of specific optical and electronic functions of materials The results of Task 1 and Task 2 were published and discussed during the implementation of Task 1 and Task 2 in 2004 and 2003. Specific Melting state, high alignment, terminal coincidence, molecular levitation, heating, and light irradiation As a result, the resultant product is formed by the superposition of the solution and the resultant substance is formed into a different structure. The optimum conditions for structural analysis of acoustic wave floating conditions are presented. The structure (orientation) of the sample was determined by in-situ XRD analysis using an X-ray apparatus managed by a research representative.

项目成果

トリプチセン超分子足場によるアセン類の２次元高密度集積化

使用三蝶烯超分子支架进行并苯的二维高密度整合

• 发表时间: 2022
• 作者: 福光真人;福井智也;庄子良晃;梶谷孝;酒井隼人;羽曾部卓;福島孝典
• 通讯作者: 福島孝典

三脚型トリプチセンを両末端に有するテレケリックポリエチレングリコールの自己集合挙動とゲル化特性

两端三脚三蝶烯的遥爪聚乙二醇的自组装行为及凝胶性能

• 发表时间: 2021
• 作者: Gotoh Kazuhiro;Wilde Markus;Ogura Shohei;Kurokawa Yasuyoshi;Fukutani Katsuyuki;Usami Noritaka;K. Hayashi，R. Wang，K. Nakashita，Y. Kainuma，M. Ito，T. An;陳 玉根・石割 文崇・福井 智也・梶谷 孝・福島 孝典
• 通讯作者: 陳 玉根・石割 文崇・福井 智也・梶谷 孝・福島 孝典

Mechanical and membrane-forming properties of tripodal-triptycene terminated polydimethylpolysiloxane

三足三蝶烯封端聚二甲基聚硅氧烷的机械和成膜性能

• 发表时间: 2021
• 作者: Yugen Chen;Fumitaka Ishiwari;Tomoya Fukui;Takashi Kajitani;Takanori Fukushima
• 通讯作者: Takanori Fukushima

X線散乱・回折装置への各種大型装置の組み込みによるin-situ測定

将各种大型设备集成到X射线散射/衍射设备中进行原位测量

• 发表时间: 2022
• 作者: 林 都隆;出口 碧惟;Zhang Siyue;中下 賢一;金 聖祐;小山 浩司;三浦 健;鈴木 利明;岩谷 克也;貝沼 雄太;赤堀 誠志;安 東秀;Y. Fujimoto and S. Saito;梶谷 孝
• 通讯作者: 梶谷 孝

Structure-preserving Solid-state Thermal Huisgen Cycloaddition Polymerization of a Self-assembled Triptycene-based AB₃-type Monomer

自组装三蝶烯基AB₃型单体的保结构固态热Huisgen环加成聚合

• DOI: 10.1246/cl.210476
• 发表时间: 2021
• 期刊: Chemistry Letters
• 影响因子: 1.6
• 作者: Ishiwari Fumitaka;Kawahara Shintaro;Kajitani Takashi;Fukushima Takanori
• 通讯作者: Fukushima Takanori