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超微細インクジェット手法を用いた高分子表面・界面研究と光機能界面への応用

超细喷墨技术聚合物表面与界面研究及其在光学功能界面中的应用

基本信息

批准号：
20J11052
负责人：
北村一晟
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、超微細インクジェット法を用い、高分子薄膜表面へ異種高分子を局所塗布することで、ヘテロ高分子界面構築し、濡れや拡散、分子配向から異種高分子界面の特性を明らかにするとともに、光機能材料へ展開し、新たな材料パターニング技術の創出を目的とする研究を遂行した。前年度までに、光応答性アゾベンゼン高分子液晶薄膜の表面に、異種の高分子をインクジェット塗布して光を照射したところ、表面張力差によるマランゴニ効果を駆動力として、特異的な膜物質の移動が生じるプロセスを提案している。今年度は、インクジェット塗布にて生じる物質移動に関して、根本的メカニズムの解明を目指し、in-situ 原子間力顕微鏡（AFM）観察による、物質移動のダイナミクスの解明に取り組んだ。物質移動の時空間的挙動について解析を行い、表面を起点とする物質移動の本質的な理解に迫った。さらに、これらのマランゴニ効果による物質移動機構をこれまで報告されているアゾベンゼン液晶高分子膜でのパターン露光による物質移動に適用した。20年以上にわたり多く研究が進められているものの、統一的解釈に至っていない物質移動機構に対して、表面およびマランゴニ効果が物質移動に与える影響を精査することで、新たな解釈を提案した。これらの原理に基づいて、膜最表面の表面張力を時空間的に制御することで、これまでにない、膜最表面制御に基づく光不活性高分子薄膜での表面凹凸パターン形成手法の創出を行った。

This study is aimed at the development of optical functional materials and the creation of new technologies for the application of ultra-fine polymer coating on polymer film surfaces, the construction of polymer interfaces, the dispersion of molecules and the alignment of polymer interfaces. In the past year, the surface of polymer liquid crystal film was coated with different polymers, and the surface tension difference was caused by the movement of specific film substances. In this year, the material movement caused by coating is related to the fundamental analysis of the material movement, and the in-situ atomic force microscope (AFM) observation is related to the material movement. The movement of matter in time and space is analyzed, the surface is the starting point, and the essence of matter movement is understood. The material movement mechanism of the liquid crystal polymer film is applicable to the material movement. More than 20 years of research and development, unified solution, material movement mechanism, surface, effect, material movement and influence, new solution proposal This principle is based on the surface tension of the film surface and the control of the time space. This principle is based on the surface tension of the film surface and the formation of the surface roughness of the film surface.