可逆的な斥力／引力支配場を活用した異種ゲル微粒子から成る配列体構築

粒子表面に存在する高分子鎖に由来する立体斥力を活用することで、異種ゲル微粒子間の凝集を抑制し、単一ゲル微粒子では成し得ない、複数のゲル微粒子から成る配列構造制御を目的に取り組んでいる。初年度では、まず、異種ゲル微粒子を区別するための粒子合成法の確立に取り組んだ。特に、異なる油溶性蛍光染料を内包した固体ポリスチレン粒子をコアとし、シード沈殿重合法により、ハイドロゲルシェルを導入したコアシェルゲル微粒子を合成した。得られたコアシェルゲル微粒子は、シェルの架橋密度やシェル厚を変えることで粒子の柔らかさを調節でき、かつ、異種微粒子存在下でも水中で明確に区別可能であることを確認した。この際、コアシェルゲル微粒子のシェル層の架橋密度やシェル厚の設計による粒子の柔らかさの違いが、気水界面への吸着速度に影響することを見出した。そこで、微粒子分散液滴の乾燥に伴う気水界面における自発的な吸着現象を利用することで、柔らかいコアシェルゲル微粒子が気水界面に先に吸着し、その後、隙間を埋めるように硬いコアシェルゲル微粒子が吸着する自己組織化現象により、ドット柄の様な配列構造を達成し、その論文をまとめあげた。さらに最近では、顕微鏡を備え付けたlangmuir-blodgett法を活用する事で、langmuir装置のバリアの開閉に伴い、気水界面に吸着したゲル微粒子の充填密度を可逆的に自在調節できることを確認していることから、気水界面を活用した異種ゲル微粒子の配列構造制御に着手している。

粒子表面に存在する高分子鎖に由来する立体斥力を活用することで、異種ゲル微粒子間の凝集を抑制し、単一ゲル微粒子では成し得ない、複数のゲル微粒子から成る配列構造制御を目的に取り組んでいる。初年度では、まず、異種ゲル微粒子を区別するための粒子合成法の確立に取り組んだ。特に、異なる油溶性蛍光染料を内包した固体ポリスチレン粒子をコアとし、シード沈殿重合法により、ハイドロゲルシェルを導入したコアシェルゲル微粒子を合成した。得られたコアシェルゲル微粒子は、シェルの架橋密度やシェル厚を変えることで粒子の柔らかさを調節でき、かつ、異種微粒子存在下でも水中で明確に区別可能であることを確認した。この際、コアシェルゲル微粒子のシェル層の架橋密度やシェル厚の設計による粒子の柔らかさの違いが、気水界面への吸着速度に影響することを見出した。そこで、微粒子分散液滴の乾燥に伴う気水界面における自発的な吸着現象を利用することで、柔らかいコアシェルゲル微粒子が気水界面に先に吸着し、その後、隙間を埋めるように硬いコアシェルゲル微粒子が吸着する自己組織化現象により、ドット柄の様な配列構造を達成し、その論文をまとめあげた。さらに最近では、顕微鏡を備え付けたlangmuir-blodgett法を活用する事で、langmuir装置のバリアの開閉に伴い、気水界面に吸着したゲル微粒子の充填密度を可逆的に自在調節できることを確認していることから、気水界面を活用した異種ゲル微粒子の配列構造制御に着手している。