架橋液晶高分子を基盤とする次世代光運動材料の創出

基于交联液晶聚合物的下一代光动力材料的创建

• 批准号: 10J08199
• 负责人: 中 裕美子
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J08199/
• 关键词: 光運動材料; 液晶高分子; アゾベンゼン

架橋構造をもつアゾベンゼン液晶高分子は,光照射により巨視的かつ異方的に屈伸運動をする。架橋アゾベンゼン液晶高分子を用いた光運動材料に関する先行研究では,汎用高分子フィルムと架橋液晶高分子フィルムの界面を接着剤や電子線を用いて強引に接合させることにより機械的強度の高い材料を作製し,回転運動などの三次元運動が誘起できることを報告している。本研究では,実用性の高い次世代光運動材料の創出を目的とし,柔軟な高分子フィルム表面から直接アゾベンゼン液晶高分子鎖を成長させることにより,基板と光活性層が化学的に接合した界面接合型光運動材料の作製法を提案し,作製した二層フィルムの光運動特性の評価を行った。研究実施計画に従い,(1)柔軟な高分子基板の検討,(2)アゾベンゼン液晶高分子の合成とその架橋方法について検討を行った。高分子基板には,ポリブタジエンを選択し,フィルム上に成形した後,気相反応により原子移動ラジカル重合(ATRP)の開始点となる臭化アルキルを付加した。次に,ATRPにより,修飾したポリブタジエンフィルム表面からアゾベンゼン高分子を成長させた。重合後,フィルムは黄色く着色し,アゾベンゼン高分子が付加されていることがわかった。さらに,塩酸とホルムアルデヒドを用いた気相反応により架橋を施した。作製したフィルムに偏光紫外光を照射すると,偏光方向に沿って屈曲し,可視光照射により元の形状へと復元した。液晶高分子ブラシを有する新規光運動材料の作製に成功した。

带有交联结构的偶氮苯液晶聚合物在光照射下弯曲并在宏观上和各向异性上伸展。先前使用交联的偶氮苯液晶聚合物对光移动材料进行的研究已经报道说，可以通过强行将通用聚合物膜之间的界面和交联的液体晶体聚合物膜使用胶粘剂或电子束和三维运动等旋转运动诱导而产生高机械强度。在这项研究中，我们提出了一种创建高度实用的下一代光感材料的方法，并通过直接从柔性聚合物膜的表面种植偶氮苯液晶聚合物链，我们提出了一种制造互化键合类型的光移动材料的方法，在该材料中进行了化学构建底物和光活性层的制造，并在该材料中进行了评估。根据研究实施计划，（1）研究了柔性聚合物底物的研究，（2）研究了偶氮苯液晶聚合物和交联方法的合成。选择聚合物底物，然后通过气相反应添加了原子转移自由基聚合（ATRP）的烷基溴化烷基溴化物（ATRP）的起点。接下来，通过ATRP从改性的多丁二烯膜的表面生长偶氮苯聚合物。聚合后，将膜变色为黄色，并发现已经添加了偶氮苯聚合物。此外，使用盐酸和甲醛通过气相反应进行交联。当制备的膜被偏振紫外线照射时，它沿极化方向弯曲，并通过可见光辐射恢复其原始形状。我们已经成功地用液晶聚合物刷制造了一种新型的光感材料。

项目成果

電子線を利用した高分子光運動材料の開発

利用电子束开发聚合物光动材料

• 发表时间: 2010
• 作者: Iwai N;Sugiura S;Chiba S;岩井紀子;岩井紀子;岩井紀子;Yutaka Shimada;Yutaka Shimada;黒田佳織;Yutaka Shimada;Yutaka Shimada;Yuta Haraguchi;Yutaka Shimada;Yutaka Shimada;Yumiko Naka;Yuta Haraguchi;Yumiko Naka;Yumiko Naka;Mizuho Kondo;中裕美子;Yumiko Naka;中裕美子;Yumika Naka;方ソラ
• 通讯作者: 方ソラ

Synthesis of Crosslinked Liquid-Crystalline Polymer Brushes on Flexible Polymer Films for Photomobile Materials

用于光移动材料的柔性聚合物薄膜上交联液晶聚合物刷的合成

• 发表时间: 2011
• 期刊: Mol.Cryst.Liq.Cryst.
• 作者: Iwai N;Sugiura S;Chiba S;岩井紀子;岩井紀子;岩井紀子;Yutaka Shimada;Yutaka Shimada;黒田佳織;Yutaka Shimada;Yutaka Shimada;Yuta Haraguchi;Yutaka Shimada;Yutaka Shimada;Yumiko Naka;Yuta Haraguchi;Yumiko Naka
• 通讯作者: Yumiko Naka

光運動材料-ナノの分子変形をマクロの物質変形に増幅変換-

光动力材料-纳米分子形变放大并转化为宏观材料形变-

• 发表时间: 2010
• 期刊: 光化学
• 作者: Iwai N;Sugiura S;Chiba S;岩井紀子;岩井紀子;岩井紀子;Yutaka Shimada;Yutaka Shimada;黒田佳織;Yutaka Shimada;Yutaka Shimada;Yuta Haraguchi;Yutaka Shimada;Yutaka Shimada;Yumiko Naka;Yuta Haraguchi;Yumiko Naka;Yumiko Naka;Mizuho Kondo;中裕美子
• 通讯作者: 中裕美子

Photomobile Polymer Materials -Preparation of Flexible Films with Crosslinked Liquid-Crystalline Polymer Brushes-

光敏聚合物材料-交联液晶聚合物刷柔性薄膜的制备-

• 发表时间: 2010
• 作者: Iwai N;Sugiura S;Chiba S;岩井紀子;岩井紀子;岩井紀子;Yutaka Shimada;Yutaka Shimada;黒田佳織;Yutaka Shimada;Yutaka Shimada;Yuta Haraguchi;Yutaka Shimada;Yutaka Shimada;Yumiko Naka;Yuta Haraguchi;Yumiko Naka;Yumiko Naka;Mizuho Kondo;中裕美子;Yumiko Naka
• 通讯作者: Yumiko Naka

架橋アゾベンゼン液晶高分子ブラシを用いた光運動特性の開発

使用交联偶氮苯液晶聚合物刷开发光动力特性

• 发表时间: 2010
• 作者: Iwai N;Sugiura S;Chiba S;岩井紀子;岩井紀子;岩井紀子;Yutaka Shimada;Yutaka Shimada;黒田佳織;Yutaka Shimada;Yutaka Shimada;Yuta Haraguchi;Yutaka Shimada;Yutaka Shimada;Yumiko Naka;Yuta Haraguchi;Yumiko Naka;Yumiko Naka;Mizuho Kondo;中裕美子;Yumiko Naka;中裕美子
• 通讯作者: 中裕美子