自己集合・自己組織化材料の光による空間構造制御

利用光控制自组装和自组织材料的空间结构

• 批准号: 15750113
• 负责人: 守山 雅也
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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-15750113/
• 关键词: 自己組織化; 液晶ゲル; 水素結合; フォトクロミズム; 液晶; ゲル; 分子集合; 光情報記録

水素結合による分子の自己集合・自己組織化を利用した材料では、ミクロな分子間相互作用によって形成される周期構造や階層構造、つまり集合・組織化構造が材料の多機能・高機能を発現させることが期待できる。本研究ではこの自己集合、自己組織化材料として物理ゲルに着目し、その機能(分子間相互作用)を制御する外的刺激として「光」を用いた。まず、前年度に開発したアゾベンゼン部位を有する光応答性ゲル化剤とディスコチック液晶であるトリフェニレン誘導体を複合化して、光刺激による液晶ゲルの複合構造変化を検討した。その結果、紫外線照射によるアゾベンゼン部位の光異性化反応により、ディスコチック液晶の自発的な配向を誘起し、光刺激を与えない場合と異なる複合構造の作成に成功した。また、局所的な紫外線照射を行うことで、この複合構造変化を利用したマイクロメートルレベルの光パターニングにも成功した。さらに、水素結合部位と光応答性部位のアゾベンゼンの距離が近いゲル化剤(イソロイシン誘導体)をあらたに開発し、ネマチック液晶と複合化した際の光誘起複合構造変化について調べた。その結果、非偏光の平行紫外光を照射することで、ゲル化剤が形成する繊維状集合体上のアゾベンゼンの光配向が起こり、周りのネマチック液晶分子もそれに応じて配向することが分かった。基板に対する紫外光の照射角度を制御することで、液晶配向の角度もコントロールできた。低分子液晶の光配向制御に関しては、これまで基板表面の2次元平面に展開した光応答性分子で制御することが主であったが、今回3次元空間に展開した自己組織性集合体により液晶配向を光制御できたことは、液晶の3次元空間的制御を行う観点から非常に興味深い結果である。

Hydrogen binding is a self-assembly and self-organization of molecules, which is formed by utilizing materials and intermolecular interactions. The れるcyclic structureやhierarchical structure, the つまりaggregation・organized structureがmaterialのmulti-function・high-performanceを発成させることがexpectationできる. This research focuses on self-assembling and self-organizing materials, focusing on physics, controlling functions (interactions between molecules), and controlling external stimuli and using "light".まず, the previous year's に开発したアゾベンゼン location をhas a する光濜综合性ゲル化とディスコチックLCD でThe composite structure of あるトリェニレン inducer をして and the light-stimulated によるliquid crystal ゲルの composite structure を検した.そのRESULTS, UV irradiation of によるアゾベンゼン parts of the のphotoisotropic reaction により, ディスコチック liquid The crystal's self-alignment was induced, the light stimulation and the different composite structures were successfully created.また、Ultraviolet irradiation of the station を行うことで、このComposite structure improvement を利Use the したマイクロメートルレベルの光パターニングにも to succeed.さらに、Hydrogen binding site and photoresponsive site のアゾベンゼンの下が close いゲル化剤(イソロイシン inducing Body) をあらたに开発し, ネマチックLCLC COMPOSITE したJiのLight-induced composite structure change について Adjustment べた. As a result, the non-polarized parallel ultraviolet light is irradiated, and the cured chemical is formed on the dimensional aggregate.ンゼンの光alignmentが出こり、zhou りのネマチックLCD molecules もそれに応じてalignmentすることが分かった. The angle of UV light irradiation of the substrate is controlled, and the angle of liquid crystal alignment is controlled. The photoalignment control of low molecular liquid crystal is controlled by the 2-dimensional plane of the substrate surface. The self-organized aggregate of the space is unfolded, the liquid crystal alignment is controlled by light, and the control of the liquid crystal in the 3-dimensional space is controlled by the line and the dots are very interesting and the result is deep.

项目成果

守山 雅也, 溝下倫大, 加藤隆史(分担執筆): "ナノファイバーテクノロジーを用いた光度産業発掘戦略"シーエムシー出版. 9 (2004)

Masaya Moriyama、Michihiro Mizoshita、Takashi Kato（合著者）：“利用纳米纤维技术发现发光产业的策略”CMC Publishing 9 (2004)。

M.Moriyama, N.Misoshita, T.Yokota, K.Kishimoto, T.Kato: "Photoresposive Anisotropic Soft Solids : Liquid-Crystalline Physical Gels Based on a Chiral Photochromic Gelator"Advanced Materials. 15・16. 1335-1338 (2003)

M.Moriyama、N.Misoshita、T.Yokota、K.Kishimoto、T.Kato：“光响应各向异性软固体：基于手性光致变色凝胶剂的液晶物理凝胶”15・16。 ）