二次元自己組織化構造の新規制御法とインターラインケミストリーの創生

二维自组装结构的新控制方法和行间化学的创建

• 批准号: 15750112
• 负责人: 飯村 兼一
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Utsunomiya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15750112/
• 关键词: 自己組織化; Langmuir膜; ミクロ相分離; ラインテンション; 構造制御; ライナクタント; インターラインケミストリー; 有機シラン; 相分離; 長鎖脂肪酸; フッ素化ポリエーテル; 原子間力顕微鏡

長鎖脂肪酸(Cn)と全フッ素化ポリエーテル酸(PFPE)の混合単分子膜においては、PFPEの膨張相の中にCnの凝縮相ドメインが分散した相分離構造が形成される。この構造は、線状から不定形、円形へとCnの鎖長と水面温度に依存して系統的に変化する。一分子中に炭化水素鎖とフッ化炭素鎖を有するライナクタントを合成し、展開溶液に添加して単分子膜を作製すると、わずか数%混合するだけで線状構造を形成する条件でも円形ドメインが形成されることがわかった。また、ドメインサイズはライナクタントの添加量とともに減少する傾向にあった。ライナクタントは水面上で、PFPEとは相溶するがCnとは非相溶であったことから、ライナクタントがCnドメインの周囲に吸着してラインテンションを低下させることで上述の構造変化が起っているものと考えられる。また、Langmuir水槽にBrewster角顕微鏡と光ピンセット装置を取り付けた装置を自作し、単分子膜の凝集力評価に適用した。単分子膜ドメインを力学的あるいは熱的に変形させ、その復元現象の解析から分子間の凝集性を議論できることを明らかにした。また、Cnとフッ化炭素鎖を有するシラン化合物から単分子膜を作ると、CnとPFPEの場合と同じように、鎖長と水面温度の関数としてCnの凝縮相構造が系統的に変化することを見出すとともに、その構造を鋳型として金属ナノ粒子を選択的に吸着させることにも成功した。また、適当な有機シラン化合物を用いることで、リソグラフィー法におけるネガ型とポジ型に相当する構造を作り分けられることも示した。今後は、有機シランの系にもライナクタントを混合するとともに、開発装置によって凝集力を評価することで、より詳細な構造制御が可能になるものと期待される。以上のことから、本研究では、インターラインケミストリーの糸口とそれを利用した自己組織化構造制御法を開拓した。

Long chain fatty acid (Cn) and fully unsaturated fatty acid (PFPE) mixed molecular membrane, PFPE expansion phase and condensed phase of Cn phase separation structure formed. The structure is linear, amorphous, circular, and dependent on the temperature of the water surface. A molecular hydrocarbon chain and a carbon chain are synthesized and developed by adding a single molecular film to the solution. The linear structure is formed by mixing several % of the solution. The increase and decrease in the amount of oil and gas used in the production of oil and gas On the surface of the water, PFPE is soluble in Cn and non-soluble in Cn. For the evaluation of aggregation strength of single molecular films, the device is self-operated. The analysis of the complex phenomenon of single molecular membrane and the discussion of intermolecular aggregation Cn and PFPE are the same, the same and the same as the water surface temperature. The condensed phase structure of Cn and PFPE is the same. The structure of the organic compound was analyzed. In the future, the organic structure of the system can be mixed, the aggregation force of the device can be evaluated, and the detailed structure can be controlled. The above mentioned problems, this study is to explore the use of self-organization structure control method