液晶配向場を用いた導電性高分子の配向制御

利用液晶取向场控制导电聚合物的取向

• 批准号: 18840028
• 负责人: 佐光 貞樹
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18840028/
• 关键词: 液晶; 導電性高分子; 配向; ナノファイバー; 結晶化; 蛍光

前年度に実施した低分子液晶と導電性高分子の相溶性の検討結果に基づき、良好な相溶性を示すチオフェン骨格の導電性高分子とネマチック液晶の混合系を使用して実験を行なった。試料をポリイミドラビング膜付きガラス配向セルに導入し、高分子の偏光吸収スペクトルを測定した。等方相では吸収スペクトルに偏光異方性がなかったのに対して、ネマチック相では、液晶ダイレクタと入射光の偏光が平行方向のときの吸光度は垂直方向よりもはるかに大きくなり、明らかな偏光異方性を示した。この結果から、液晶配向場と高分子主鎖の配向の結合により、導電性高分子の主鎖が液晶ダイレクタと平行方向に向くことが明らかになった。さらに試料を冷却していくと、高分子主鎖が配向した状態から高分子の結晶化が始まり、その結果、液晶ダイレクタと垂直な方向に巨視的に整列した1次元フィブリル構造が得られた。原子間力顕微鏡を用いてこのフィブリル構造を観察し、10nm程度の太さのナノファイバーが1次元的に配向した状態で寄り集まってできていることを確認した。液晶溶媒を用いない系でも導電性高分子ナノファイバーの作製は可能であったが、大きな異方性比を有するナノファイバーは溶液中で絡み合ってしまうため、ナノファイバーの配向を制御する手法は実現されていなかった。ナノファイバーの特徴は1次元的な導電性高分子の高次構造にあるため、機能デバイスの作製にはナノファイバーの配向を制御する方法が必要不可欠である。本研究では機能性溶媒である低分子液晶に着目し、高分子主鎖の配向を揃えた状態で高分子の結晶化を引き起こし、液晶分子の配向を利用して高分子の高次構造(ナノファイバー構造)を制御することで、巨視的なスケールで1次元的に整列した導電性高分子ナノファイバーを得る手法を確立した。この手法を応用することで、ナノファイバーの大きな異方性を活用した電気・光学素子の構築が期待できる。

Before the annual に be applied し た low molecular liquid crystal と conductivity polymer の intermiscibility の 検 for results に づ き, good な intermiscibility を shown す チ オ フ ェ ン bone の conductivity polymer と ネ マ チ ッ ク LCD の mix of を し て be 験 を line な っ た. Sample を ポ リ イ ミ ド ラ ビ ン グ membrane pay き ガ ラ ス match to セ ル に import し, polymer の polarizing 収 ス ペ ク ト ル を determination し た. Such as phase で は suction 収 ス ペ ク ト ル に polarized square difference が な か っ た の に し seaborne て, ネ マ チ ッ ク phase で は, LCD ダ イ レ ク タ と incident light の polarized parallel direction の が と き の absorbance は vertical よ り も は る か に big き く な り, Ming ら か な polarized square difference を shown し た. こ の results か ら と polymer, liquid crystal to field master lock の match to の combination に よ り, conductive polymer の master lock が LCD ダ イ レ ク タ と に parallel direction to く こ と が Ming ら か に な っ た. さ ら に sample を cooling し て い く と, polymer master lock が match to し た state か ら の polymer crystallization が beginning ま り, そ の results, liquid crystal ダ イ レ ク タ と な vertical direction に macroscope に whole column し た 1 yuan フ ィ ブ リ ル tectonic が have ら れ た. Interatomic force 顕 micromirror を with い て こ の フ ィ ブ リ ル tectonic を 観 し, 10 nm level の too さ の ナ ノ フ ァ イ バ ー が 1 yuan に matchs to し た state で send り set ま っ て で き て い る こ と を confirm し た. Department of LCD solvent を with い な い で も conductivity polymer ナ ノ フ ァ イ バ ー の cropping は may で あ っ た が, big き な square difference than を す る ナ ノ フ ァ イ バ ー は solution で collaterals み close っ て し ま う た め, ナ ノ フ ァ イ バ ー の match to を suppression す る gimmick は be presently さ れ て い な か っ た. ナ ノ フ ァ イ バ ー の, 徴 は 1 yuan な high conductivity polymer の times tectonic に あ る た め, function デ バ イ ス の cropping に は ナ ノ フ ァ イ バ ー の match to を suppression す が る method need not owe で あ る. This study で は functional solvent で あ る low molecular liquid crystal に し, high-molecular の master lock to を Jian え た state で の polymer crystallization を lead き up こ し, liquid crystal molecules の match to を using し て polymer の higher order structure (ナ ノ フ ァ イ バ ー structure) を suppression す る こ と で, macroscope な ス ケ ー ル で 1 yuan に whole column し た conductivity polymer ナ ノ フ ァ Youdaoplaceholder0 バ を を the る technique を establishes た. こ の gimmick を 応 with す る こ と で, ナ ノ フ ァ イ バ ー の big き な square difference を use し た electric 気 optical element, sub の build が expect で き る.

项目成果

Nanofiber preparation by whisker method using solvent-soluble conducting polymers

溶剂可溶性导电聚合物晶须法制备纳米纤维

• 发表时间: 2008
• 期刊: Thin Solid Films 516
• 作者: 宮澤薫一;他多数共著;宮澤 薫一;Sadaki Samitsu
• 通讯作者: Sadaki Samitsu

高分子1本の導電性を測る-分子配線としての可能性を探る-

测量单一聚合物的电导率 -探索其作为分子布线的潜力-

• 发表时间: 2007
• 期刊: 現代化学 12月号
• 作者: 下村 武史

Preparation and Characterization of Self-assembled conducting polymer nanofibers

自组装导电聚合物纳米纤维的制备及表征

• 发表时间: 2007
• 作者: H. Taniguchi;M. Itoh;and T. Yagi;Samitsu Sadaki
• 通讯作者: Samitsu Sadaki