光応答性分子の光誘起結晶成長による新規表面機能材料の創生

通过光响应分子的光诱导晶体生长创建新型表面功能材料

• 批准号: 18J20078
• 负责人: 西村 涼
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Ryukoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J20078/
• 关键词: フォトクロミズム; ジアリールエテン; 結晶成長; フォトメカニカル挙動; ソフトロボット; レーザー発振; バイオミメティクス; 光誘起結晶成長; シロアリの翅; ハスの葉; 物質輸送; 光駆動アクチュエータ; 光増幅

本年度に実施した、「蛍光性ジアリールエテンの結晶成長による蛍光増幅材料の開発」に関する研究は、当初予定していた、蛍光性ジアリールエテンの結晶を規則正しく垂直に成長させ、結晶間で光を閉じ込めることでレーザー発振を引き起こすような方法ではなく、一つ一つの結晶内部に光を閉じ込め、Whispering Gallery Mode (WGM)というレーザー発振機構を用いたシステムでの蛍光増幅を目指した。本研究は、これまでに報告してきた「結晶成長による濡れ性の制御」のような、「形状」のみを利用した機能制御よりも卓越した、「形状と光物性」を組み合わせたシステムである。これまでに、フォトクロミック結晶を用いた光学的な機能材料の報告は少なく、本研究が達成されれば、学術的のみならず、産業界へも貢献できると考えられる。本年度の研究成果としては、ジアリールエテン結晶の光有機結晶成長により、WGMが起こりそうなヘキサゴナルディスク状結晶を成長させることに成功した。その分子は自ら蛍光を発しないジアリールエテンなので、蛍光性分子を結晶の膜中に分散させ、その機能発現を目指したが、まだ均一性がない。将来的には、結晶のサイズや間隔をそろえた成長を実現し、レーザー発振を起こす表面を作製する。

This year, we carried out research on the development of optical amplitude-increasing materials in the crystal growth of optical crystals. We initially planned to develop optical amplitude-increasing materials in the crystal growth of optical crystals. We planned to develop optical amplitude-increasing materials in the crystal growth of optical crystals. We planned to develop optical amplitude-increasing materials in the crystal growth of optical crystals. Whispering Gallery Mode (WGM) is used to increase the amplitude of the light. This paper reports on the combination of crystal growth, moisture control, shape and optical properties. This research has been carried out in the field of optical functional materials, academic and industrial contributions. This year's research results are successful in the growth of photo-organic crystals. The molecules are self-luminous, dispersed, and homogeneous in crystalline films. In the future, the growth of the crystal will be realized, and the vibration will be controlled.

项目成果

In situ optical and spectroscopic imaging of photochromic cyclization and crystallization of a diarylethene film with optical microscopy

• DOI: 10.1016/j.jphotochem.2018.01.022
• 发表时间: 2018-04
• 期刊: Journal of Photochemistry and Photobiology A-chemistry
• 影响因子: 4.3
• 作者: K. Tawa;Taiga Kadoyama;Ryo Nishimura;M. Toma;K. Uchida

フォトクロミック化合物の光誘起結晶成長を用いたバイオミメティック材料

利用光致变色化合物的光诱导晶体生长的仿生材料

• 发表时间: 2019
• 作者: 西村 涼;内田 欣吾
• 通讯作者: 内田 欣吾

Dual wettability on diarylethene microcrystalline surface mimicking a termite wing

• DOI: 10.1038/s42004-019-0192-6
• 发表时间: 2019-08
• 期刊: Communications Chemistry
• 影响因子: 5.9
• 作者: Ryo Nishimura;Kengo Hyodo;H. Mayama;S. Yokojima;Shinichiro Nakamura;K. Uchida

Object transportation system mimicking the cilia of Paramecium aurelia by using light-controllable crystal bending behavior of a photochromic diarylethene

利用光致变色二芳基乙烯的光控晶体弯曲行为来模仿草履虫纤毛的物体运输系统

• 发表时间: 2019
• 作者: NISHIMURA;Ryo; FUJIMOTO;Ayako; YASUDA;Nobuhiro; MORIMOTO;Masakazu; NAGASAKA;Tatsuhiro; SOTOME;Hikaru; ITO;Shoji; MIYASAKA;Hiroshi; YOKOJIMA;Satoshi; NAKAMURA;Shinichiro; Ben;L;Feringa; UCHIDA;Kingo
• 通讯作者: Kingo

Preparation of object transportation system by assembling photoinduced bending crystals of a photochromic diarylethene

光致变色二芳基乙烯光致弯曲晶体组装制备物体传输系统

• 发表时间: 2018
• 作者: NISHIMURA;Ryo; YASUDA;Nobuhiro; FUJIMOTO;Ayako; YOKOJIMA;Satoshi; NAKAMURA;Shinichiro; UCHIDA;Kingo
• 通讯作者: Kingo