高分子光運動材料の液体窒素中における光変形メカニズムの探究

探索高分子光动力材料在液氮中的光变形机理

• 批准号: 21K05171
• 负责人: 宇部 達
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Chuo University
• 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-21K05171/
• 关键词: 架橋液晶高分子; フォトクロミズム; 光アクチュエーター; 極低温; ブリッジアゾベンゼン; フォトメカニカル効果

架橋液晶高分子にアゾベンゼンなどのフォトクロミック色素を導入すると，光照射によりフィルムの屈曲などのマクロな変形を引き起こすことが可能になる。この高分子光運動材料は，電源や配線が不要なソフトアクチュエーターとしての応用が期待されている。これまでの研究において，光変形が液体窒素中においても誘起されることが明らかになっている。本研究は，フォトクロミック高分子における分子レベルの構造とマクロな光応答性との相関を攻究し，極低温における変形メカニズムを解明することを目的している。本年度は，フォトクロミック分子としてブリッジアゾベンゼン誘導体を合成し，これを含有する架橋高分子フィルムについて，液体窒素中における光応答性を評価した。ブリッジアゾベンゼンを架橋部位に有する架橋高分子フィルムを作製し，液体窒素中における光異性化挙動を評価したところ，良好な光応答性を示すことが分かった。これはブリッジアゾベンゼンの周囲に十分な自由体積が存在するためであると推察している。次に，ブリッジアゾベンゼンを含有する自立フィルムについて，液体窒素中における光変形挙動を評価した。紫色光を照射するとフィルムが屈曲し，黄色光を照射すると元の形状に復元した。前年度に探究した通常のアゾベンゼンを有するフィルムでは，予め室温において紫外光を照射してシス体を生成させる必要があった。一方，ブリッジアゾベンゼンは初期状態においてシス体であり，室温における光照射を経ることなく，液体窒素中において直接駆動することが可能であった。分子の熱運動が著しく制限された極低温環境においても，光化学プロセスにより高分子の運動を誘起できることが明らかになった。

When the liquid crystal polymer is used, the pigments are embedded in the liquid crystal polymer, and the light is exposed to the liquid crystal polymer. The shape of the liquid crystal polymer is caused by light irradiation. For the use of polymer optical materials, the wiring of the power source should not be used in any way. The purpose of this study is to study the effect of light on the liquid asphyxiant. In this study, high molecular weight, high temperature, low temperature, low temperature, high temperature, low temperature, low temperature, high temperature, low temperature, high temperature, low temperature, This year, the molecular compound has been synthesized, which contains high molecular weight, high molecular weight, high molecular weight and liquid asphyxiant. There is a frame of high molecular weight in the part of the frame, and the liquid asphyxiant is photosensitized and dynamic, and a good light response indicates that the temperature is different. I don't know. I don't know what to do. For the second time, the liquid asphyxiant is used in the form of light in the form of light in the liquid asphyxiate, which is in the shape of the liquid asphyxiant. The purple light shines on the buckling, and the yellow light illuminates the shape of the yuan. In the previous year, it is common to find out that the body is necessary to be exposed to ultraviolet light at room temperature. On the other hand, the temperature in the liquid asphyxiant directly affects the temperature in the liquid asphyxiator. on the other hand, the temperature in the liquid asphyxiant is not affected by the temperature, the temperature and the temperature. The molecular mechanism is used to limit the temperature in the extremely low temperature environment, and the photochemical method is used to determine the temperature of the polymer.

项目成果

Photoinduced Motions of Thermoplastic Polyurethanes Containing Azobenzene Moieties in Main Chains

主链含偶氮苯部分的热塑性聚氨酯的光致运动

• DOI: 10.1021/acs.macromol.1c01827
• 发表时间: 2022
• 期刊: Macromolecules
• 影响因子: 5.5
• 作者: Ube Toru;Nakayama Romu;Ikeda Tomiki
• 通讯作者: Ikeda Tomiki

水素結合架橋型液晶ポリマー材料の光誘起変形と成形加工性

氢键交联液晶聚合物材料的光致形变及成型性能

• 发表时间: 2021
• 作者: 松田光成;宇部達;池田富樹
• 通讯作者: 池田富樹

門脇優子、吉田万里映、今井順平、宇部達、池田富樹

门胁裕子、吉田真理、今井淳平、宇部达、池田富树

• 发表时间: 2022
• 作者: Maruyama Kazuya;Kanazawa Arihiro;Aoshima Sadahito;栗芝 裕享・後関 頼太・石曽根 隆;ブリッジアゾベンゼンによる光相転移を用いたスマートウィンドウの創出
• 通讯作者: ブリッジアゾベンゼンによる光相転移を用いたスマートウィンドウの創出

Sunlight-driven smart windows with polymer/liquid crystal composites for autonomous control of optical properties

采用聚合物/液晶复合材料的阳光驱动智能窗，可自主控制光学特性

• DOI: 10.1039/d2tc02754b
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Materials Chemistry C
• 影响因子: 6.4
• 作者: Ube Toru;Imai Jumpei;Yoshida Marie;Fujisawa Toru;Hasebe Hiroshi;Takatsu Haruyoshi;Ikeda Tomiki
• 通讯作者: Ikeda Tomiki

池田研究室 中央大学研究開発機構 分子配向精密制御研究ユニット

池田研究室、中央大学研究开发机构、分子取向精密控制研究部