低分子化合物が形成する集合体の強磁場を用いた精密ナノ構造制御

ゲル状態で数十ナノメータ程度の厚みのラメラ構造を形成するような系である、グルタミン酸-N,N-二酢酸ナトリウムとオレイン酸ナトリウムの混合物による複合ゲルをモデル系として、強磁場印加による構造配向制御の基礎研究を行った。具体的には、ゲル形成過程中に強磁場(10〜12テスラ)を印加し、ゲル中の集合体の構造形成、配向に対する磁場の影響を明らかにするため、ゲル化剤の全体濃度依存性、ゲル化剤成分のモル比依存性、磁場の印加時間依存性について検討した。この目的のため、ナノ微細構造の解析をシンクロトロン放射光を用いた小角X線散乱(SAXS)測定によって行なった。その結果、下記のことがわかった。(1)強磁場によるゲルフィブリルの配向は、容易ではないが、配向度50%程度達成できることがわかった。(2)強磁場中でのみ形成される特異的なナノ凝集構造を発見した。その構造は熱的安定性にも優れ、無磁場で形成されるナノ凝集構造に比べると約10℃転移温度が上昇することもわかった。(3)印加した磁場を除去したとき、約1ケ月程度でこの新ラメラ構造は消滅し、もとの固有構造にもどってしまうことも明らかになった。

ゲル状態で数十ナノメータ程度の厚みのラメラ構造を形成するような系である、グルタミン酸-N,N-二酢酸ナトリウムとオレイン酸ナトリウムの混合物による複合ゲルをモデル系として、強磁場印加による構造配向制御の基礎研究を行った。具体的には、ゲル形成過程中に強磁場(10〜12テスラ)を印加し、ゲル中の集合体の構造形成、配向に対する磁場の影響を明らかにするため、ゲル化剤の全体濃度依存性、ゲル化剤成分のモル比依存性、磁場の印加時間依存性について検討した。この目的のため、ナノ微細構造の解析をシンクロトロン放射光を用いた小角X線散乱(SAXS)測定によって行なった。その結果、下記のことがわかった。(1)強磁場によるゲルフィブリルの配向は、容易ではないが、配向度50%程度達成できることがわかった。(2)強磁場中でのみ形成される特異的なナノ凝集構造を発見した。その構造は熱的安定性にも優れ、無磁場で形成されるナノ凝集構造に比べると約10℃転移温度が上昇することもわかった。(3)印加した磁場を除去したとき、約1ケ月程度でこの新ラメラ構造は消滅し、もとの固有構造にもどってしまうことも明らかになった。