カーボンナノチューブコンポジットの光メカニカル機能創出

碳纳米管复合材料光机械功能的创造

• 批准号: 20044023
• 负责人: 中嶋 直敏
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Kyushu University
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20044023/
• 关键词: カーボンナノチューブ; 光応答ゲル; 近赤外レーザー; 光メカニカルナノデバイ; ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド); ソフトマテリアル

高分子ゲルなどのソフトマテリアルの相転移は、様々な外部刺激により誘起させることができるため、メモリー、アクチュエータなど様々な材料分野において注目されている。特にポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAM)は温度等による外部刺激に応答した体積相転移を示すことから多彩な分野で研究されている。カーボンナノチューブ(CNT)は、優れた導電性、機械的特性、熱特性、化学的安定性をもつ1次元構造の導電性分子ナノワイヤーである。CNTは近赤外領域に吸収を持っており、近赤外光を照射すると、そのエネルギーを効率よく熱エネルギーに変換する性質を有している。本研究では、SWNTを酸処理して得られた切断カーボンナノチューブ(cSWNT)を分散した水溶液中でNIPAMをラジカル重合し、cSWNT/PNIPAM複合ゲルを作製した。このゲルに近赤外レーザー(1064nm)を繰り返し照射し、形状変化を観察した。繰り返しレーザー照射実験を行なったところ、1200回繰り返し照射後においてもゲルは、初期と同様の体積相転移挙動を示した。また、ゲルのラマンスペクトル、可視/近赤外吸収スペクトルも照射後変化は認めらなかった。これより、複合ゲルが、繰り返しのレーザー光照射に対して、極めて安定であることがわかった。これらの現象は水以外の媒体でも認められた。これらのオリジナルな基礎成果は、CNT複合ゲルの近赤外レーザー光メカニカル機能創出とその応用(光メカニカルナノデバイス)についての研究に重要な指針を与える。

Polymer ゲ ル な ど の ソ フ ト マ テ リ ア ル planning の phase shift は, others 々 な external stimuli に よ り induced さ せ る こ と が で き る た め, メ モ リ ー, ア ク チ ュ エ ー タ な ど others 々 な material eset に お い て attention さ れ て い る. Special に ポ リ (N - イ ソ プ ロ ピ ル ア ク リ ル ア ミ ド) (PNIPAM) は temperature に よ る external stimuli に 応 answer し た planning volume phase shift を shown す こ と か ら colorful な eset で research さ れ て い る. カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ (CNT) は, optimal れ た electrical conductivity, mechanical properties, thermal properties, chemical stability を も つ 1 dimensional structure の conductive molecules ナ ノ ワ イ ヤ ー で あ る. CNT は nearly bare areas outside に suction 収 を hold っ て お り, close to the red light を irradiation す る と, そ の エ ネ ル ギ ー を sharper rate よ く hot エ ネ ル ギ ー に variations in す る nature を have し て い る. This study で は, SWNT を acid 処 Richard し て have ら れ た cut カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ (cSWNT) scattered を し た in aqueous solution, で NIPAM を ラ ジ カ ル overlap し, cSWNT/PNIPAM composite ゲ ル を cropping し た. <s:1> ゲ に に near infrared レ レ ザ ザ ザ (1064nm)を radiation from the irradiator, shape transformation を観 observation た. Qiao り return し レ ー ザ ー irradiation be 験 を line な っ た と こ ろ, 1200 back Qiao り return し after irradiation に お い て も ゲ ル は, initial と with others の volume phase planning 挙 move を shown し た. ま た, ゲ ル の ラ マ ン ス ペ ク ト ル, visual/nearly bare 収 ス ペ ク ト ル も variations change after irradiation は recognize め ら な か っ た. こ れ よ り, composite ゲ ル が, Qiao り return し の レ ー ザ ー light に し seaborne て, extremely め て settle で あ る こ と が わ か っ た. Youdaoplaceholder2 れら れら phenomenon outside water れら media で れら recognize められた. こ れ ら の オ リ ジ ナ ル な based results は, CNT composite ゲ ル の nearly bare outside レ ー ザ ー light メ カ ニ カ ル function makes と そ の 応 use (light メ カ ニ カ ル ナ ノ デ バ イ ス) に つ い て の research important な に pointer を and え る.

项目成果

カーボンナノヂューブ/高分子ゲル複合体の近赤外光誘起相転移

近红外光诱导碳纳米管/聚合物凝胶复合材料的相变

• 发表时间: 2009
• 作者: 森本達郎;藤ヶ谷剛彦;中嶋直敏
• 通讯作者: 中嶋直敏

Near-IR Laser-Driven Reversible Volume Phase Transition of Single-Walle d Carbon Nanotubes/Polv(N-isopropvlacrvlamide) Composite uels

近红外激光驱动单壁碳纳米管/聚(N-异丙酰胺)复合材料的可逆体积相变

• 发表时间: 2008
• 期刊: Adv. Mater 20
• 作者: T. Fujigaya;T. Morimoto;Y. Niidome;N. Nakashima
• 通讯作者: N. Nakashima

カーボンナノチューブ/高分子ゲル複合体の近赤外光誘起相転移

近红外光诱导碳纳米管/聚合物凝胶复合材料的相变

• 发表时间: 2009
• 作者: 森本達郎;藤ヶ谷剛彦;中嶋直敏
• 通讯作者: 中嶋直敏

Near-IR Laser-Driven Reversible Volume Phase Transition of Carbon Nanotubes/poly (N-Isopropylacrylamide) Composite Gel

近红外激光驱动碳纳米管/聚（N-异丙基丙烯酰胺）复合凝胶的可逆体积相变

• 发表时间: 2008
• 作者: Y. Tanaka;K. Hirayama;T. Fujigaya,Y. Niidome;N. Nakashima;Hironori Kaji (Invited);中嶋直敏;W. Gao;中嶋直敏;倉本守;梶 弘典(Invited);中嶋直敏;C. Yoshikawa;梶 弘典(Invited);中嶋直敏
• 通讯作者: 中嶋直敏