動的共有結合を利用した架橋液晶高分子における粘弾性光制御

使用动态共价键对交联液晶聚合物进行粘弹性光学控制

• 批准号: 25870219
• 负责人: 間宮 純一
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-25870219/
• 关键词: フォトクロミズム; 高分子アクチュエーター; 架橋液晶高分子; エネルギー変換材料; 粘弾性; 動的共有結合

本研究では，架橋液晶高分子に光照射により運動を誘起し，高分子材料表面において多様な仕事をするアクチュエーターを開発するとともに，光照射によって材料の粘弾性を制御できる新しいソフトマテリアルを創製することを目的としている。本年度は，従来の化学結合により架橋を施した架橋液晶高分子にフォトクロミック分子の吸収波長である紫外光を照射すると，フォトクロミック分子の異性化に伴い，材料の弾性率が低下することを見いだした。またこの弾性率の減少は，架橋液晶高分子の配向方向に大きく依存することが分かった。熱機械分析装置を用いた弾性率の評価では，高分子フィルム全体を伸張させ，印加荷重とひずみから算出する。しかしながら，フォトクロミック分子を導入した架橋液晶高分子に紫外光を照射すると，光はフィルムの膜厚方向に強度分布を持つ。その結果，フォトクロミック分子の異性化率に変化が生じ，フィルム表面での物性とバルクでの物性が異なることが予想される。そこで高分子フィルム表面における弾性率をAFMを用いて評価した。弾性率が既知のカンチレバーを用い，高分子フィルムを押し込む際の押し込み量とカンチレバーのたわみから表面の弾性率を算出することができる。バルクの弾性率とフィルム表面の弾性率を比較すると，平行配向フィルムでは比較的同程度の値を示すことが明らかとなった。また，AFMを用いた弾性率評価は，局所的な光照射による物性変化を検出することができるため非常に有用な方法である。さらに，垂直配向フィルムの弾性率を評価したところ，バルクの弾性率と大きく異なることが明らかとなった。これらの結果から，架橋液晶高分子フィルムでは弾性率が初期配向に依存し，バルクと表面で物性が異なることを見いだした。

This study で は, bridging liquid crystal polymer に light に よ り movement を induced し, polymer materials surface に お い て many others な shi matter を す る ア ク チ ュ エ ー タ ー を open 発 す る と と も に, light に よ っ て material stick の 弾 sex を suppression で き る new し い ソ フ ト マ テ リ ア ル を created す る こ と を purpose と し て い る. This year は 従 の to chemical combination に よ り bridging を shi し た bridging liquid crystal polymer に フ ォ ト ク ロ ミ ッ ク molecular の 収 absorption wavelength で あ を る uv light irradiation す る と, フ ォ ト ク ロ ミ ッ ク molecular の heterosexual に with い, material の 弾 sex rate low が す る こ と を see い だ し た. The また <s:1> <s:1> <s:1> elastic rate <e:1> decreases, and the <s:1> coordination direction of the bridging liquid crystal polymer is に large く く dependent する <s:1> とが とが part った った. Thermal mechanical device を with い た 弾 sex rate の review 価 で は, polymer フ ィ ル ム all を stretching さ せ, Inca load と ひ ず み か ら calculate す る. し か し な が ら, フ ォ ト ク ロ ミ ッ ク molecular を import し た bridging liquid crystal polymer を に uv light irradiation す る と, light は フ ィ ル ム の film thickness direction を hold つ に intensity distribution. そ の results, フ ォ ト ク ロ ミ ッ ク molecular の に subjects rate - born が じ, フ ィ ル ム surface で の property と バ ル ク で の property が different な る こ と が to think さ れ る. そ こ で polymer フ ィ ル ム surface に お け る 弾 sex rate を AFM を with い て review 価 し た. が 弾 sex rate already know の カ ン チ レ バ ー を い, polymer フ ィ ル ム を detain し 込 む interstate の detain し 込 み quantity と カ ン チ レ バ ー の た わ み か ら surface の 弾 を sex rate calculated す る こ と が で き る. バ ル ク の 弾 sex rate と フ ィ ル ム surface の 弾 rate を compared す る と, parallel alignment フ ィ ル ム で は compared with degree of の numerical を shown す こ と が Ming ら か と な っ た. ま た, AFM を with い た 弾 sex ratio evaluation 価 は, bureau of な light に よ る physical - chemical を 検 out す る こ と が で き る た め method is very useful に な で あ る. さ ら に, vertical distribution to フ ィ ル ム の 弾 sex rate を review 価 し た と こ ろ, バ ル ク の 弾 sex rate と big き く different な る こ と が Ming ら か と な っ た. こ れ ら の results か ら, bridging liquid crystal polymer フ ィ ル ム で は 弾 sex ratio match to に dependent し early が, バ ル ク が で と surface physical properties different な る こ と を see い だ し た.

项目成果

Simple Method for Fabrication of Azobenzene-Containing Crosslinked Liquid-Crystalline Polymer Films with Bilayer Structure

• DOI: 10.1166/sam.2014.1834
• 发表时间: 2014-07
• 期刊: Science of Advanced Materials
• 影响因子: 0.9
• 作者: R. Tatsumi;J. Mamiya;Motoi Kinoshita;A. Shishido

多彩な配向をもつ架橋液晶高分子の弾性率光制御

不同取向交联液晶聚合物弹性模量的光学控制

• 作者: 久保田祐歌;池田史子;間宮 純一・小村 元憲・宍戸 厚
• 通讯作者: 間宮 純一・小村 元憲・宍戸 厚

動的光重合プロセスの解明を指向した精密高分子の合成

精密聚合物的合成旨在阐明动态光聚合过程

• 作者: 久保田祐歌;池田史子;間宮 純一・小村 元憲・宍戸 厚;久保田祐歌;中野 航・中 裕美子・間宮 純一・木下 基・佐々木 健夫・宍戸 厚
• 通讯作者: 中野 航・中 裕美子・間宮 純一・木下 基・佐々木 健夫・宍戸 厚

光駆動型高分子アクチュエーター

光驱动聚合物致动器

• 发表时间: 2013
• 期刊: 高分子
• 作者: Y. Aihara;M. Kinoshita;J. Wang;J. Mamiya;A. Priimagi and A. Shishido;J. Mamiya;間宮 純一
• 通讯作者: 間宮 純一

Polymer Stabilization Enhances the Orientational Optical Nonlinearity of Oligothiophene-Doped Nematic Liquid Crystals

• DOI: 10.1002/adom.201300326
• 发表时间: 2013-11-01
• 期刊: ADVANCED OPTICAL MATERIALS
• 影响因子: 9
• 作者: Aihara, Yosuke;Kinoshita, Motoi;Shishido, Atsushi
• 通讯作者: Shishido, Atsushi