超微細インクジェット手法を用いた高分子表面・界面研究と光機能界面への応用

超细喷墨技术聚合物表面与界面研究及其在光学功能界面中的应用

基本信息

批准号：
20J11052
负责人：
北村一晟
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、超微細インクジェット法を用い、高分子薄膜表面へ異種高分子を局所塗布することで、ヘテロ高分子界面構築し、濡れや拡散、分子配向から異種高分子界面の特性を明らかにするとともに、光機能材料へ展開し、新たな材料パターニング技術の創出を目的とする研究を遂行した。前年度までに、光応答性アゾベンゼン高分子液晶薄膜の表面に、異種の高分子をインクジェット塗布して光を照射したところ、表面張力差によるマランゴニ効果を駆動力として、特異的な膜物質の移動が生じるプロセスを提案している。今年度は、インクジェット塗布にて生じる物質移動に関して、根本的メカニズムの解明を目指し、in-situ 原子間力顕微鏡（AFM）観察による、物質移動のダイナミクスの解明に取り組んだ。物質移動の時空間的挙動について解析を行い、表面を起点とする物質移動の本質的な理解に迫った。さらに、これらのマランゴニ効果による物質移動機構をこれまで報告されているアゾベンゼン液晶高分子膜でのパターン露光による物質移動に適用した。20年以上にわたり多く研究が進められているものの、統一的解釈に至っていない物質移動機構に対して、表面およびマランゴニ効果が物質移動に与える影響を精査することで、新たな解釈を提案した。これらの原理に基づいて、膜最表面の表面張力を時空間的に制御することで、これまでにない、膜最表面制御に基づく光不活性高分子薄膜での表面凹凸パターン形成手法の創出を行った。

在这项研究中，我们使用超铁喷墨方法在局部将异脱聚合物聚合物应用于聚合物薄膜的表面，以构建异构聚合物界面，从而阐明异质聚合物界面的特性，从润湿，扩散，扩散和分子方向进行促进材料，并在功能上进行了启动材料。到上一年，我们提出了一个过程，在该过程中，当将不同的聚合物施加到光反应性偶氮苯聚合物液晶薄膜上时，将薄膜材料的特定转移发生，并用光线涂层涂层，而由于表面张力差异而引起的Marangoni效应被用作驱动力。今年，我们旨在阐明在喷墨涂层期间发生的传质的基本机制，并致力于使用原位原子力显微镜（AFM）观测值阐明传质的动力学。我们分析了传质的时空行为，并探讨了从表面开始的传质的基本理解。此外，这些由于Marangoni效应引起的这些传质机制被应用于偶氮苯液晶聚合物膜上的模式暴露，这是迄今为止据报道的。尽管已有20多年的研究进行了大量研究，但通过研究表面和Marangoni对质量转移的影响的影响，对尚未统一的传质机制提出了新的解释。基于这些原理，通过以时空方式控制膜最外面的表面张力，我们创建了一种前所未有的方法，用于根据膜的最外表面形成光inert聚合物薄膜的表面不平坦的图案。