Development of Curved Nanowires and Their Application to Nanotechnology

弯曲纳米线的发展及其在纳米技术中的应用

基本信息

批准号：
22H00331
负责人：
矢貝史樹
金额：
$ 27.79万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

昨年度は、メゾスケールロタキサンの「軸」となるナノワイヤー材料の開発を進めた。ナノワイヤーには剛性が必要であるため、分子の自己組織化の形態をチューブ状にする手法がふさわしい。そこで、当該研究室の主要分子骨格であるバルビツール酸系とハサミ型分子系の双方でチューブ状超分子ポリマーの創成に取り組んだ。新規分子デザインによって、発光性のアントラセンナノチューブ並びに励起子輸送能が期待されるクロロフィルナノチューブの合成に成功した。さらにこれらの材料は、形成時および形成してから時間発展的に螺旋構造を誘起することが原子間力顕微鏡観察および円二色性吸収スペクトルにより見出された。これは予想外の結果であり、今後この螺旋形成のメカニズムについて深く検討していく予定である。メゾスケールロタキサンの形成には螺旋表面での二次核形成を利用する。螺旋構造によって表面形状が変化するため、二次核形成の挙動も変化すると考えられる。分担者である五月女は、ロタキサンの「環」となるナノリングの発光挙動について、時間分解傾向スペクトル測定を実施した。その結果、ナノリングの発光量子収率が対応する鎖状構造よりも高くなるメカニズムを解明することに成功した。現在論文を共同で執筆中である。分担者である樫田は、六重螺旋構造を利用したナノワイヤーを調製するための配列合成を行った。人工核酸の鎖長を変化させて融解温度を測定したところ、鎖長に応じて安定性が変化することがわかった。現在これをナノワイヤー化するための条件検討を行っている。

去年，我们继续开发纳米线材料，这将成为中尺度旋转烷的“轴”。由于纳米线需要刚性，因此涉及管状形状分子自组装的技术是合适的。因此，我们使用基于巴比妥酸和剪刀型分子框架来创建管状超分子聚合物，它们是实验室的主要分子骨骼结构。新型的分子设计已成功合成发光的蒽纳米管以及叶绿素纳米管，这些叶绿素纳米管有望具有激子的转运能力。此外，通过原子力显微镜和圆形二分法吸收光谱发现了这些材料，从而诱导螺旋结构时间开发和形成后。这是一个出乎意料的结果，我们计划进一步探索将来这种螺旋形成的机制。螺旋表面上的二次成核用于中尺度轮济的形成。随着表面形状的变化，取决于螺旋结构，人们认为次级成核的行为也会改变。共享者Mayujo执行了变成旋转烷的“环”的纳米发射行为的时间分辨趋势光谱。结果，我们成功地阐明了纳米含量的发光量子产量高于相应链结构的机制。他目前与一篇论文共同撰写。贡献者Kashida进行了序列合成，以使用六边形螺旋结构制备纳米线。当更改人造核酸的链长并测量熔化温度时，发现稳定性根据链长而改变。我们目前正在研究将其转换为纳米线的条件。