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

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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。