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光重合による微細構造体の大面積精密制御と光力学機能フィルムの創製

微结构的精确大面积控制以及通过光聚合创建光动力功能薄膜

基本信息

批准号：
18J15144
负责人：
相沢美帆
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18J15144/
关键词：
分子配向光機能パターニング

项目摘要

本研究は，機能性ソフトマテリアルの作製において重要である分子配向制御に着目し，新たな機能性材料の開発を目的としている。機能性ソフトマテリアルの作製においては，優れた機能分子の構造設計などの有機合成的なアプローチのみならず，分子配向を制御し機能化する加工プロセスも重要である。しかしながら，配向制御技術の開発は黎明期にあり，選択できる物質群に制約があるなどの課題が残されている。これまでに，多様な物質郡に適用可能な配向法の開発を目指して，物質拡散を利用した新たな分子配向法である「動的光重合」の確立に取り組んできた。本研究では，この研究過程において見出した自己組織的に形成したマイクロスケールの相分離構造体についての配向制御について検討した。本研究により構造体のサイズや形状の精密な制御を行うことで，従来法では作製困難であった複雑な機能を有する大面積高機能フィルムの創製について検討した。はじめに，サイズ・形状をコントロールした構造体の形成について研究を行った。可動式のフォトマスクを介して光重合を行い作製したフィルムに熱処理を施したところ，一方向に配向した構造体が形成できることを見出した。このとき，試料の架橋剤濃度を変化させることで，構造体の大きさが変化することがわかった。さらに，照射する光の形状や動きの操作が可能なプロジェクターを用いて光重合を行ったところ，光の移動方向に沿った構造体形状の制御に成功した。次に，作製したフィルムの光機能についてレーザー光を用いて評価した。その結果，構造体は光を回折する機能をもつことを見出した。また，構造体を同心円状に配向させたフィルムが集光機能をもつことがわかり，回折レンズとして働くことを明らかにした。本手法は光を用いて複雑に配向した構造体を形成できることから，幅広い機能性材料創製に有用であると期待できる。

This study aims at molecular alignment control and development of new functional materials. Functional molecular structure design, organic synthesis, molecular alignment control and functional processing are important aspects of functional molecular structure design. The development of alignment control technology is in the dawn, and the selection of material groups is still a problem. In this regard, the application of multi-substance alignment method to the development of target indicators, substance dispersion and the use of new molecular alignment method to establish the "dynamic optical superposition" of the group In this study, the formation of self-organized phase separation structures and the alignment control were investigated. In this study, the precise control of the shape of the structure is discussed. A study on the formation of structures in the form of A movable structure is formed by a heat treatment process. The bridge concentration of the sample is changed, and the structure is changed. In addition, the shape of the irradiated light can be controlled successfully along the shape of the structure. Next, the light function of the control unit is used for evaluation. As a result, the structure has been folded back and forth. The structure is concentrically aligned, and the light collection function is clearly displayed. This method is useful for the creation of complex alignment structures.