ナノスケール自己組織体の会合変化を利用した光による粘性の制御

利用纳米级自组装体中的缔合变化通过光控制粘度

• 批准号: 14050092
• 负责人: 酒井 秀樹
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14050092/
• 关键词: 界面活性剤; アゾベンゼン; 光異性化; 粘度; 紐状ミセル; 光制御; レオロジー; ミセル

可逆的なトランス/シス光異性化反応により界面化学的性質が可逆的に変化するアゾベンゼン修飾カチオン界面活性剤(AZTMA)を用いて、水溶液の粘性を可逆的に光制御することに成功した。セチルトリメチルアンモニウムブロミド(CTAB)/サリチル酸からなる高粘度紐状ミセル水溶液にAZTMAを取り込ませ、溶液の粘度に及ぼす光照射の影響を調べた。AZTMAは紐状ミセルネットワーク中でも可逆的な光異性化を示した。トランス-AZTMAを添加すると紐状ミセル水溶液の粘性はさらに増大したのに対して、これに紫外光を照射してシス体へと異性化させると粘度は著しく減少した。光照射による粘性変化はAZTMAの添加量に比例して大きくなり最適条件下では千倍以上にも達したことから、ダイナミックな粘性制御が可能であった。また、紫外光/可視光の繰り返し照射による粘性変化の可逆性も良好であった。粘性変化の機構について、動的粘弾性測定(貯蔵弾性率、損失弾性率測定)により検討したところ、トランス-AZTMAの添加は紐状ミセルどうしの絡み合いを促進して溶液の粘性を増大させるのに対して、シス体の存在下では、ミセル同士の絡み合いが生じにくい球形に近いミセルへと変化するために粘性が減少することが分かった。さらに、本研究で見出した光による粘性変化現象を、分子集合体内部に内包させた香料の揮発速度のスイッチングおよびインクジェットプリンターインクの吐出速度制御に応用する検討も行った。特に後者では、ノズル内に封入したインクを光照射時にのみ吐出させることに成功した。

Reversible photoisomerization of interfacial chemical properties, reversible photoisomerization of aqueous viscosity, and reversible photocontrol of interfacial active agents (AZTMA) were successfully performed. The effect of CTAB/SAD on the viscosity of AZTMA aqueous solution, the viscosity of the solution, and the influence of light irradiation is also investigated. AZTMA is a reversible photo-heteromorphization process. The viscosity of aqueous solutions increases with the addition of AZTMA and decreases with the addition of UV light. Under optimum conditions, the viscosity of AZTMA can be controlled by a factor of more than 1,000. Good reversibility of viscosity change due to UV/visible light irradiation Viscosity measurement (storage property ratio, loss property ratio measurement) of viscosity change mechanism in the presence of solid. In this study, we found that the phenomenon of viscosity change in the light, the speed of release of the fragrance contained in the molecular aggregate, and the control of the release speed were discussed. In particular, when the latter is sealed in the interior, it is successfully discharged when irradiated with light.

项目成果

H.Sakai: "Nanoscale Patterning of Adsorbed Amphiphile Films with an Atomic Force Microscope Probe"Langmuir. (印刷中). (2003)

H.Sakai：“利用原子力显微镜探针对吸附的两亲物薄膜进行纳米级图案化”Langmuir（出版中）。

M.Matsumoto: "Light-Induced J-Aggregation of Merocyanine in Langmuir and Langmuir-Blodgett Films"J.Phys.Chem., B. 106(44). 11487-11491 (2002)

M.Matsumoto：“Langmuir 和 Langmuir-Blodgett 薄膜中部花青的光诱导 J 聚集”J.Phys.Chem.，B. 106(44)。

S.Nabeshima: "Hydrophobic Treatment of Potassium Titanate Whisker by a Surface Modification System Using Spiral Flow"J.Jpn Soc. Colour Mat.. 75(3). 95-99 (2002)

S.Nabeshima：“通过使用螺旋流的表面改性系统对钛酸钾晶须进行疏水处理”J.Jpn Soc。

H.Nakamura: "Formation of Triangular Polymer Domains in Surfactant Films Adsorbed on Solid Substrate"Journal of Oleo Science. 51(12). 781-787 (2002)

H.Nakamura：“固体基质上吸附的表面活性剂薄膜中三角形聚合物域的形成”Oleo Science 杂志。

K.Tsuchiya: "Electrochemical Behavior of a Ferrocene-Modified Cationic Surfactant Mixed with an Anionic Surfactant in Aqueous Solutions"Journal of Oleo Science. 51(2). 133-140 (2002)

K.Tsuchiya：“二茂铁改性阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂在水溶液中混合的电化学行为”Oleo Science 杂志。