高分子ナノシートを用いた新規集積型ナノデバイスの創製

本研究はわずか数ナノメートルの高分子ナノシートを集積組織化することにより、新規なナノデバイスを構築することを目的とする。本年度は磁性ナノ粒子表面よりナノシート形成能を有する高分子をグラフト重合することでハイブリッド高分子ナノシート集積体の構築を試みた。1.磁性ナノ粒子表面からの反応性高分子のグラフト重合ポリオール還元法により作製した酸化鉄磁性粒子から原子移動ラジカル重合法により反応性高分子であるpoly(N-hydroxysuccimide methacrylate)(pSucMA)をグラフト重合した。透過型電子顕微鏡により磁性ナノ粒子コア(5nm)からpSucMAのシェルが1nm形成されていることが明らかとなった。さらに末端にアミノ基を有する分子とSucMAとの置換反応により光機能性、生体適合性、高分子ナノシート製膜性などの機能を有する磁性ナノ粒子を容易に作製することができた。2.磁性ナノ粒子高分子ナノシートの作製1.で作製した磁性ナノ粒子を用いた高分子ナノシートの作製を行った。置換反応により種々のアルキル側鎖を有するpoly(alkylmethacrylamide)をシェルに有する磁性ナノ粒子の水面上単粒子膜挙動を検討したところ、単粒子膜形成能にアルキル側鎖依存性が見いだされ、アルキル側鎖がtetradecylのものがもっとも安定な単粒子膜を形成した。この単粒子膜は基板に転写可能であり、厚さが5-6nmのハイブリッド高分子ナノシート集積体の構築に成功した。

本研究はわずか数ナノメートルの高分子ナノシートを集積組織化することにより、新規なナノデバイスを構築することを目的とする。本年度は磁性ナノ粒子表面よりナノシート形成能を有する高分子をグラフト重合することでハイブリッド高分子ナノシート集積体の構築を試みた。1.磁性ナノ粒子表面からの反応性高分子のグラフト重合ポリオール還元法により作製した酸化鉄磁性粒子から原子移動ラジカル重合法により反応性高分子であるpoly(N-hydroxysuccimide methacrylate)(pSucMA)をグラフト重合した。透過型電子顕微鏡により磁性ナノ粒子コア(5nm)からpSucMAのシェルが1nm形成されていることが明らかとなった。さらに末端にアミノ基を有する分子とSucMAとの置換反応により光機能性、生体適合性、高分子ナノシート製膜性などの機能を有する磁性ナノ粒子を容易に作製することができた。2.磁性ナノ粒子高分子ナノシートの作製1.で作製した磁性ナノ粒子を用いた高分子ナノシートの作製を行った。置換反応により種々のアルキル側鎖を有するpoly(alkylmethacrylamide)をシェルに有する磁性ナノ粒子の水面上単粒子膜挙動を検討したところ、単粒子膜形成能にアルキル側鎖依存性が見いだされ、アルキル側鎖がtetradecylのものがもっとも安定な単粒子膜を形成した。この単粒子膜は基板に転写可能であり、厚さが5-6nmのハイブリッド高分子ナノシート集積体の構築に成功した。