固体薄膜中の液体ナノ構造体-作製と応用展開-

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本研究は、ブロック共重合体のナノ相分離構造内のイオン液体集積体の基板に対する配向制御および得られる液状ナノ構造体(FNA)の電気化学的応答の評価を行い、ナノ構造に特異的菜機能の発現を目指している。1.FNAの配向因子の探索 イオンペアの溶媒和・ブロック共重合体との相互作用が及ぼすシリンダー内部の移動層のイオン拡散定数への影響を調べ、拡散定数の高いFNAを用い、以下の検討を行った。2.電気化学的な配向制御の確立 電解質フリーなシステムが可能であるか。設定電位・印加モード(三角波・矩形波・ランプ波など)・電極配置(基板と平行又は垂直に配置)に挙げる実験ファクターにおける配向制御への依存性を追究し、3次元的に自在なFNAの配向構造の実現を検討した。3.FNAのナノ反応場としての機能:電解めっき 電解めっき浴への浸漬により、シリンダーをナノチャンネルとする金属イオンの電極基板表面への拡散が生じ、金属は析出する。さらに、金属アニオンを対イオンとするカチオン型イオン液体によるFNAの作製と還元反応による金属析出をねらった。4.高感度電気化学応答特性の発現 電界効果型トランジスタ(FET)の電極ギャップ・AFMプローブの先端においてFNAを作製し、内部の異方性ナノ構造の形や配向に応じた電気化学応答を評価した。既存のマイクロチャンネルに比べると最大で100万倍小さい規則構造をもつことから、ガス透過、イオン、ドラッグ、DNAなどのバイオマテリアルにおける極微量感応性応答が期待できる。また、ルイス酸塩基などによるPEOのエーテル結合の解離も本法により可能となることから、ナノポーラス材料の作製にも応用が期待できる。