柔軟な発光団を基盤とした張力プローブ分子群の開発と可視化技術への展開

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私は採用当初から一貫して環境応答性の蛍光色素である「柔軟な発光団」を基盤とした材料開発に携わってきた。３年間の研究活動を通して主に三つのテーマ（光化学、ポリマーメカノケミストリー、強靭材料の開発）に取り組み、分子の理解に基づく新たな機能性材料の開発を遂行した。一つ目の成果として、「柔軟な発光団」の分子群の一つであるπ拡張７員環オキセピンに着目し励起状態芳香族性が最低励起一重項状態（S1）エネルギープロファイルに及ぼす影響について調査した。光機能性分子の性質を制御する上でS1エネルギープロファイルの理解は不可欠であり、より一般性の広い意味で光機能性分子の設計指針を示したと言える。二つ目の成果として「柔軟な発光団」を、破壊前の材料中における応力集中を評価できる張力プローブへと展開した。これによって従来では評価できなかった架橋高分子の材料破壊前における分子論的な力の評価を可能にした。この成果では、可逆な力学応答、二重蛍光に基づく応力集中の評価、高感度力学応答という三点においても革新的であった。三つ目の成果として、上記結果より得られた知見、すなわち架橋高分子の応力集中が架橋点近傍に集中することに着目し、応力集中の大きな架橋点を補強することで新たな高強度エラストマーの開発に取り組んだ。以上のように私は、「柔軟な蛍光団」の特性を活かすことで新たな光機能性材料の開発に取り組んだ。それによって従来では解決できなかった励起状態芳香族性によるエネルギープロファイルの制御や、材料破壊前の分子レベルの応力集中の評価、さらにその知見を活かして、高分子材料の新しい強靭化メカニズムの提案に取り組んだ。